MXPA02005370A

MXPA02005370A - Producto de espuma extruida.

Info

Publication number: MXPA02005370A
Application number: MXPA02005370A
Authority: MX
Inventors: M Miller Larry
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-11-29
Also published as: EP1252223A1; AU2042201A; CA2391664A1; WO2001040362A1; JP2003515646A; KR20020063904A

Abstract

La presente invencion esta dirigida a un producto de espuma polimerica extruida con un tamano de celda substancialmente mas redonda. El tamano de celda mas redonda se logra a traves del uso de tanto dioxido de titanio como de talco.

Description

PRODUCTO DE ESPUMA EXTRUIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a procesos para preparar productos de espuma extrulda y más particularmente a un proceso para producir productos de espuma extruida que tiene un tamaño de celda substancialmente redonda. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las espumas resinosas sintéticas extruidas son materiales útiles para muchas aplicaciones incluyendo aislamiento térmico, para propósitos decorativos, empacado y similares. En general, los productos de espuma extruida pueden ser •hechos mediante fusión de una mezcla resinosa, mezclar perfectamente con un agente o agentes de soplado fluidos bajo calor y presión impidiendo con ello que se forme un gel que se puede hacer espuma; entonces la extrusión dentro de una zona de presión inferior provoca la formación de espuma y la formación del producto de espuma extruida final. La forma de las celdas dentro de los productos de espuma extruida normalmente se describe por un eje x, eje y, y eje z en donde el eje x es paralelo a la dirección de la extrusión, el eje y (también denominado dirección horizontal) es perpendicular y comparte el mismo plano que la dirección de extrusión, el eje z (también denominado la dirección vertical) es perpendicular tanto al eje x como al eje y .

Debido a la manera en la que el agente de soplado escapa durante el proceso de fabricación de la espuma extruida, las celdas a menudo toman una forma oblonga en el eje z, o dirección vertical. Esta forma oblonga es indeseable debido a que hace que el producto de espuma extruida final sea más difícil de maquinar. La forma oblonga también tiende a incrementar perjudicialmente la conductividad térmica en el eje z debido a la forma oblonga en ese eje. Por lo tanto sería deseable descubrir un proceso para la fabricación de espuma extruida porlo que la forma del tamaño de celda oblonga en el eje z se reduce a un mínimo y se producen celdas de forma más redonda. El dióxido de titanio o ei talco se han empleado como un agente de nucleación en el proceso de fabricación de espuma extruida. Como agente de nucleación, el dióxido de titanio o el talco tiende a producir tamaños de celda más pequeños. El dióxido de titanio también se ha empleado como un agente atenuador del infrarrojo. Sin embargo, el empleo de dióxido de titanio solo o talco solo en el proceso de fabricación de espuma extruida no minimiza la forma de tamaño de la celda oblonga en el eje z y produce celdas de forma más redondas. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, existe una espuma de polímero que comprende una cantidad de dióxido de titanio y talco en cantidades suficientes para minimizar el tamaño de celda oblonga en el eje z produciendo por ello celdas más redondas cuando se comparan con aquéllas de una espuma correspondiente sin dióxido de titanio ni talco. De conformidad con la presente invención, hay un proceso para elaborar espuma de polímero extruida que comprende calentar un polímero para formar un material polimérico fundido; incorporar dióxido de titanio y talco en el polímero fundido; que incorpora un agente de soplado a una presión elevada para formar uri gel formador de espuma; enfriar el de espuma a una temperatura formadora de espuma óptima; y extrudir el gel formador de espuma enfriado a través de una matriz en una región de presión inferior para formar una espuma. El dióxido de titanio yel talco se incorporan en una cantidad suficiente para minimizar el tamaño de celda oblonga en el eje z produciendo por ello celdas de forma más redonda cuando se comparan con aquéllas de una espuma correspondiente sin dióxido de titanio y/o talco. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN PROCESO PARA LA MANUFACTURA DE ESPUMA EXTRUIDA Sorprendentemente, se ha encontrado q ue c uando e I d ióxido de titanio y el talco se usan juntos en un proceso para la manufactura de espuma extruida, en una reducción en la forma del tamaño de celda oblonga en el eje z crea por lo tanto las celdas de forma más redonda cuando se comparan con aquéllas de una espuma correspondiente sin dióxido de titanio y/o talco. Aunque el dióxido de titanio y el talco de esta invención pueden ser incorporados en cualquier proceso para hacer productos de espuma extruidos para producir formas de celda más redondas, el proceso para la manufactura de espuma extruida preferida comprende calentar a una primera temperatura, un polímero que comprende una mezcla de resina produciendo porello una mezcla de resina plastificada; incorporar uno o más agentes de soplado fluidos y mezclar concienzudamente con la mezcla de resina plastificada bajo una primera presión y bajo condiciones que permitan el mezclado perfecto del agente de soplado en la mezcla de resina plastificada mientras que evita la formación de espuma de la mezcla. El mezclado en cualquiera de los pasos mencionados con anterioridad puede realizarse por cualquier medio conocido en la técnica tal como con un extrusor, mezcladora, licuadora, o lo semejante. Una vez que el agente de soplado es incorporado y mezclado perfectamente con la mezcla de resina plastificada la composición resultante es referida como un gel capaz de espumar. El gel capaz de espumar se enfría entonces a una segunda temperatura (mencionada también como temperatura de fusión en la matriz), y sé extruye en una zona de presión reducida (segunda presión) dando como resultado la formación de espuma del gel y la formación del producto de espuma extruída deseada. La primera temperatura debe ser suficiente para plastificar o fundir el polímero. Por lo tanto la primera temperatura está en o por arriba de la temperatura de transición del vidrio o punto de fusión del polímero. Preferiblemente la primera temperatura es de 135°C-240°C (275°F-464°F), más preferiblemente es de 145°C-210°C (293°F-410°F), y muy preferiblemente de 150°C-165°C (302°F-329°F). Preferiblemente la segunda temperatura o temperatura de fusión en la matriz es más fría que ia primera temperatura. La temperatura de fusión en la matriz es preferiblemente de 140-105°C (284°F-221 °F), más preferiblemente de 130°C-110°C (266°F-230°F), más preferiblemente de aproximadamente 125°C-115°C (257°F-239°F). .La primera presión debe ser suficiente para evitar la formación *^"* espuma previa al gel formador de espuma que contiene el agente de soplado. La formación de espuma previa involucra la formación de espuma prematura indeseable del gel formador de espuma antes de la extrusión en una región de presión reducida. Por consiguiente, la primera presión varía dependiendo de la identidad y de la cantidad del agente de soplado en el gel formador de espuma. En una modalidad, la primera presión es de 4.826-41.36 Mpa (700-6000 psia). En otra modalidad, la primera presión es de 5.791-34.47 Mpa (840-5000 psia). En una modalidad preferida, la primera presión es de 7.928-31.02 Mpa (1150-4500 psia). La segunda presión es suficiente para inducir la conversión del gel capaz de espumar en un cuerpo de espuma. En una modalidad, la segunda presión es de 0-193 kPa (0-28 psia). En otra modalidad, la segunda presión es de 9.652-144.7kPa (1.4-21 psia). En una modalidad preferida, la segunda presión es de aproximadamente 19.30-103.4 kPa (2.8-15 psia). POLÍMERO Cualquier polímero capaz de ser espumado puede ser usado como el polímero en la mezcla de resina. El polímero puede ser termoplástico o termofraguable. Los plásticos adecuados incluyen poliolefinas, cloruro de polivinilo, polímeros aromáticos de alquenilo, policarbonatos, polieterimidas, poliamidas, poliésteres, cloruro de polivinilideno, metacrilato de polimetilo, poliuretanos, poliisocianuratos, fenólicos, copolímeros y terpolímeros de los antes mencionados, mezclas de polímero termoplástico, polímeros modificados con caucho, y similares. Las poliolefinas adecuadas incluyen polietileno y polipropileno, y copolímeros de etileno. Un polímero termoplástico preferido comprende un material de polímero aromático de alquenilo. Los materiales de polímero aromático de alquenilo adecuados incluyen homopolímeros aromáticos de alquenilo y copolímeros de compuestos aromáticos de alquenilo y comonómeros insaturados etilénicamente copolimerizables. El material de polímero aromático de alquenilo puede incluir además proporciones menores de polímeros aromáticos no de alquenilo. El material de polímero aromático de alquenilo puede comprender sólo de uno o más de los homopolímeros a romáticos d e aiquenilo, o uno o m ás c opolímeros aromáticos de alquenilo, una mezcla de uno o más de cada uno de los copolímeros y homopolímeros aromáticos de alquenílo, o mezclas de cualquiera de los anteriormente mencionados con un polímero de alquenilo no aromático. A pesar de la composición, el material de polimérico aromático de alquenílo comprende más de 50 y preferiblemente mayor que 70 por ciento en peso de unidades monoméricas aromáticas de alquenilo. Más preferiblemente, ei material de polímero aromático de alquenilo está constituido por completo de unidades monoméricas aromáticas de alquenílo. Los polímeros aromáticos de alquenilo adecuados incluyen aquéllos derivados de compuesto aromático de alquenilo tales como estíreno, alfa metilestireno, etilestireno, vinilbenceno, viniltolueno, cloroestireno, y bromoestireno. Un polímero aromático de alquenilo preferido es poliestireno. Menores cantidades de compuestos monoetílénicamente insaturados tales como esteres y ácidos alquílicos de C. sub.2-6, derivados ionoméricos, y dienos de C. sub.4-6 pueden ser copolimerizados con compuestos aromático de alquenilos. Ejemplos de compuestos copolimerizables incluyen ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido maléico, ácido itacónico, acrilonitrilo, anhídrido maléico, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de isobutilo, acrilato de n-butiio, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y butadieno. Estructuras preferidas comprenden substancialmente (es decir, mayorque 95 porciento) y más preferiblemente por completo de poliestireno. Las propiedades del producto de espuma extruida puede modificarse mediante la selección del peso molecular del polímero. Por ejemplo, la preparación de productos de espuma extruída de menor densidad se facilita usando polímero de peso molecular inferior mientras que la preparación de productos de espuma extruida de mayor densidad se facilita por el uso de resina de viscosidad mayor o de peso molecular superior.

DIÓXIDO DE TITANIO Y TALCO Dióxido de titanio y talco se incorporan en el producto de espuma extruido en cantidades suficientes para minimizar el tamaño de celda oblonga en el eje zpor lo que produce celdas de forma más redonda cuando se compara con aquella de una espuma correspondiente sin el dióxido de titanio y/o el talco. Una espuma correspondiente es una espuma de composición de material de polímero similar y densidad. Normalmente, el dióxido de tita? está presente de 0.1 a 5.0% en peso, preferiblemente de 0.2 a 4.0% en peso, y más preferiblemente de 0.5 a 2.5% en peso del polímero. Normalmente, el talco está presente de 0.1 a 5.0% en peso, preferiblemente de 0.2 a 4.0% en peso, y más preferiblemente de 0.5 a 2.5% en peso del polímero. ADITIVOS OPCIONALES Aditivos opcionales que pueden incorporarse en el producto de espuma extruida incluyen agentes de atenuación infrarrojos, plastificantes, químicos retardadores de la flama, pigmentos, elastómeros, auxiliares d e I a extrusión, antioxidantes, I leñadores, agentes antiestáticos, absorbedores de UV, etc. Estos aditivos opcionales pueden incluirse en cualquier cantidad para obtener características deseadas del gel formador de espuma o productos de espuma extruida resultantes. Preferiblemente, se agregan aditivos opcionales a la mezcla de resina pero pueden agregarse en formas alternativas al proceso de manufactura de espuma extruida. Por ejemplo, pueden incorporarse aditivos opcionales, antes, durante o después del proceso de polimerización empleados para elaborar el polímero en la mezcla de resina. También pueden agregarse plastifi cantes en el proceso de manufactura de espuma extruida, preferiblemente se agrega al gel formador de espuma para facilitar el proceso del gel formador de espuma en un extruidor. En una modalidad preferida, el plastificante es una resina de bajo peso molecular (peso molecular por debajo de aproximadamente 20,000). Ejemplos de plastificantes incluyen parafina líquida o aceite blanco, aceite de coco hidrogenado, esteres de monoalcoholes de 4 a 20 átomos de carbono, dioles de glicerina con ácidos grasos superiores, resina de estireno, resina de vinil tolueno, resina de alfa-metilestireno, alcoholes inferiores (que contienen de 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono), etc. En una modalidad, de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 20 partes de piastifi cante por 100 partes del polímero se incorpora en el gel formador de espuma. En una modalidad preferida, de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 partes de plastificante por 100 partes del polímero se incorporan en el gel formador de espuma. También se pueden agregar químicos retardadores de la flama en el proceso de manufactura de espuma extruida, preferiblemente se agrega ai gel formador de espuma para impartir características retardadoras de la flama a los productos de espuma extruida resultantes. Los químicos retardadores de la flama incluyen compuestos alifáticos bromados tales como hexabromociclododecano y pentabromociclohexano, éteres fenílicos bromados, esteres de ácido tetrabromoftálico y combinaciones de ios mismos. En una modalidad, de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 partes de químicos retardadores de la flama por 100 partes del polímero se incorporan en el gei formador de espuma. En una modalidad preferida de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 5 partes de químicos retardadores de la flama por 100 partes del polímero se incorporan en el gel formador de espuma. En una oda d preferida de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 partes de químicos retardadores de la flama por 100 partes del polímero se incorporan en el gel formador de espuma. AGENTES DE SOPLADO Cualquier agente de soplado adecuado puede usarse en la práctica de esta invención. Los agentes de soplado útiles en la práctica de esta invención incluyen agentes inorgánicos, agentes de soplado orgánicos y agentes de soplado químicos. Los agentes de sopiado inorgánicos adecuados incluyen dióxido de carbono, nitrógeno, argón, agua, aire, nitrógeno y helio. Los agentes de soplado orgánicos incluyen hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a 9 átomos de carbono, alcoholes alifáticos que tienen de 1 a 3 átomos de carbono, e hidrocarburos alifáticos completa y parcialmente halogenados que tienen de 1 a 4 átomos de carbono. Los hidrocarburos alifáticos incluyen metano, etano, propano, n-butano, isobutano, n-pentano, isopentano, y neopentano. Alcoholes alifáticos incluyen, metanol, etanol, n-propanol e isopropanol. Hidrocarburos alifáticos total y parcialmente halogenados incluyen fluorocarburos, clorocarburos y clorofluorocarburos. Ejemplos de fluorocarburos incluyen fluoruro de metilo, perfluorometano, fluoruro de etilo, 1 ,1 -difl uoroetano (HFC-1523), 1,1,1-trifluoroetano (HFC-1433), 1 , 1 , 1 ,2-tetrafl uoro-etano (HFC-1343), pentafi uoroetano, difluorometano, perfl uoroetano, 2,2-difluoropropano, 1 , 1 , 1 -trifl uoropropano, perfl uoropropano, dicloropropano, difl uoropropano, perfl uorobutano, y perfluorociclobutano. Clorocarburos y clorofluorocarburos parcialmente halogenados para usarse en esta invención incluyen cloruro de metilo, cloruro de metileno, cloruro de etilo, 1 ,1 , 1 -tricloroetano, 1 , 1 -dicloro-1 -fluoroetano (HCFC-141b), 1 -cloro-1 ,1 -difluoroetano (HCFC-142b), ciorodifl uorometano (HCFC-22), 1,1-dicloro-2,2,2-trifluoroetano (HCFC-123) y 1-cloro-1 ,2,2, 2-tetrafl uoroetano (HCFC-124) y, los semejantes. Clorofluorocarburos completamente halogenados incluyen íricloromonofluorometano (CFC-11), d icio rod ¡fl uorometano (CDFC-12), triclorotrifluoroetano (CFC-113), 1 , 1 , 1 -trifl uoroetano, pentafluoroetano, diclorotetrafl uoroetano (CFC-114), cloroheptafluoropropano y diclorohexafluoropropano. Agentes de soplado químicos incluyen azodicarbonamida, azodiisobutiro-nitrilo, bencensulfo hidrazida, 4,4-oxibencen sulfo nil-semicarbazida, p-toluen sulfonil semi-carbazída, azodicarboxilato de bario y N,N'-dimetil-N,N'-din¡trosotereft alamida y trihidrazino triazina. Esta invención es particularmente útil para procesos de manufactura de espuma extruida que emplean agentes de soplado que tienen alta volatilidad o alta velocidad de formación de espuma. Dichos agentes de soplado tienden a producir c eldas d e forma oblonga junto al eje z. Ejemplos de tales agentes de soplado son agentes de soplado inorgánicos, en particular dióxido de carbono. El uso de agentes de soplado inorgánicos, y en particular dióxido de carbono, se prefiere debido a que se consideran más seguros en el ambiente comparados con el agente de soplado tradicional. t<¿ AGENTE DE SOPLADO DE DIÓXIDO DE CARBONO En una modalidad preferida de esta invención, el agente de soplado utilizado contiene una mayor cantidad de dióxido de titanio. En una modalidad, la cantidad del agente de soplado agregado para elaborar el gel formador de espuma es de aproximadamente 1% a aproximadamente 16% en peso con base en el peso del polímero. En otra modalidad, la cantidad del agente de soplado es agregada para elaborar el gel formador de espuma es de aproximadamente 2% a aproximadamente 15% en peso con base en el peso del polímero. En aún otra modalidad, la cantidad del agente de soplado agregada al gel formador de espuma es de aproximadamente 3% a aproximadamente 10j% en peso con base en el peso del polímero En una modalidad preferida, la cantidad del agente de soplado agregado al gel formador de espuma es de aproximadamente 4% a aproximadamente 8% en peso con base en el peso del polímero. Variaciones en la cantidad del agente de soplado incorporadas en el gel formador de espuma pueden ser utilizadas, dependiendo en parte en ios componentes de las mezclas de agente de soplado, para preparar productos de espuma extruída que tienen diferentes características deseables. Una mayor cantidad de dióxido de carbono significa que el agente de soplado contiene más del 50% en peso de dióxido de carbono. En una modalidad, el agente de soplado contiene más de aproximadamente 60% de dióxido de carbono, y particularmente de 65 a 100% de dióxido de carbono. En otra modalidad, el agente de soplado contiene de 70 a 90% de dióxido de carbono. En aún otra modalidad, el agente de soplado puede ser de aproximadamente 100% de dióxido de carbono. El agente de soplado puede ser una mezcla de dióxido de carbono y por lo menos un alcohol inferior. Un alcohol inferior es un alcohol de alquilo que contiene de 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono. Los alcoholes inferiores incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol y butanol. El dióxido de carbono anterior y las mezclas de agente de soplado también pueden ser utilizadas con agentes de soplado suplementarios, opcionales y adicionales, más notablemente el aire, el nitrógeno y el agua como se describe más abajo. Las mezclas particularmente útiles de agentes de soplado incluyen mezclas que comprenden: 51-90% de dióxido de carbono y de 10 a 49% de etanol; de 60 a 80% de dióxido de carbono y de 20 a 40% de etanol, de 51 a 90% de dióxido de carbono y de 10 a 49% de metanol; de 60 a 80% de dióxido de carbono, y de 20 a 40% de metanol; de 51 a 90% de dióxido de carbono y de 10 a 49% de agua, yde 60 a 80% de dióxido de carbono y de 20 a 40% de agua. El uso opcional de un alcohol inferior en combinación con dióxido de carbono proporciona cuerpos o productos de espuma extruída que tienen tamaños de celda más grandes (de aproximadamente 1% a aproximadamente 25% más grandes en tamaño) cuando son comparados con cuerpos de densidad similar producidos con dióxido de carbono sin un alcohol inferior. Adicíonalmente, las mezclas de agente de soplado incluyen dióxido de carbono ^ ? puede contribuir con los productos o cuerpos de espuma extruída que tienen resistencia a la compresión mejorada con densidades comparables. Los pro ductos de espuma extruida de características aceptables se obtienen utilizando el agente de soplado anterior y mezclas de agente de soplado, y no hay necesidad de usar agentes de soplado de halocarburo. En una modalidad preferida, el agente de soplado está libre de agentes de soplado de halógeno. Los agentes de soplado de halógeno incluyen halocarburos, tales como cloroflurocarburos, fluorocarburos, cloroflurocarburos suaves, fl uorohidrocarburos y clorofluorohidrocarburos (normalmente el metano y el etano). Ejemplos específi cos d e a gentes d e s opiado de halógeno i ncluyen cloruro de metilo, cloruro de etilo, clorotrifl urometano, dicloro di fluoro me taño, 1,2,2-trifluoro-1,1,2-tri-cloroetano, clorodifluorometano, 1, 1 -dicloro-2, 2, 2-tr ¡fluoro etano, 1 -cloro -1,1-difluoroetano, 1 , 1 , 1 ,2-tetrafluoroetano y 1 , 1 ,di-cloro-1 -fl uoroetano entre otros. Debido a que los agentes de soplado de halógeno pueden ser perjudiciales al ambiente, su uso no es deseable.

El agente de soplado que incluye mezclas de agente de soplado utilizadas en el proceso pueden agregarse para elaborar geles formador de espumas en cualquier manera convencional. El agente de sopiado puede ser incorporado para elaborar el gel formador de espuma antes, durante o después de la polimerización del polímero usado para elaborar el gel formador de espuma. En una modalidad, el gel formador de espuma es elaborado inyectando directamente el agente de soplado en un aparato de mezclado y plastificado con calor, tal como un extrusor, que contiene una mezcla de resina plastificada. Cuando más de un agente de soplado va a ser utilizado, cada uno de ios agentes de soplado puede ser inyectado por separado en el aparato de mezclado y plastificado con calor. FORMA DE LA CELDA Los productos de espuma extruida de esta invención tienen un eje x, un eje y y un eje z como es definido en la presente con anterioridad. El eje x es la dirección en la cual el producto de espuma fue extruido durante el proceso de manufactura. El eje x también es denominado la dirección de extrusión. El eje y es perpendicular y comparte el mismo plano que la dirección de extrusión. El eje y también es denominado la dirección horizontal. El eje z es perpendicular a ambas direcciones horizontal y de extrusión, el eje z también es denominado la dirección vertical. Conociendo la manera en la que el agente de soplado se escapa durante un proceso de manufactura de espuma extruida, las celdas dentro de la espuma son frecuentemente de forma oblonga a lo largo de la dirección del eje z. Esta forma oblonga puede ser cuantificada midiendo la orientación x:z. La orientación x:z es definida a medida que el tamaño de la celda promedio en el eje x es dividido entre el tamaño de la celda promedio en el eje z. El tamaño de la celda promedio en el eje x y en el eje z es determinado por la ASTM D3576-94. Los productos de espuma extruida comprenden dióxido de Jtenio y talco de esta invención tienen una orientación x:z más cercana a 1.0 cuando es comparada con aquélla de una espuma correspondiente sin el dióxido de titanio y/o el talco. Una espuma correspondiente es una espuma de una densidad y composiciones de material polimérico similar. PROPIEDADES DEL PRODUCTO DE ESPUMA EXTRUIDA Los productos de espuma extruída preparados de acuerdo con la invención son caracterizados generalmente a medida que tienen las siguientes características. Los productos de espuma extruída resultantes generalmente tienen una densidad relativamente baja, normalmente de menos de aproximadamente 60.0 kg/m3 (3.75 Ibs/pie3). La densidad puede determinarse, por ejemplo, de acuerdo con el ASTM D1622-88. En una modalidad, los productos de espuma extruída tienen una densidad de 1.60-60.0 kg/m3 (0.100-375 Ib/pie3). En otra modalidad, los p roductos d e espuma e xtruida tienen una densidad de 8.00-59.0 kg/m3 (0.5-3.68 Ib/pie3). En una modalidad preferida, los productos de espuma extruida tienen una densidad de 16.0-58.0 kg/m3 (1-3.62 Ib/pie3). En una modalidad más preferida, los productos de espuma extruida tienen una densidad de 24.0-57.0 kg/m3 (1.5-3.56 Ibs/pie3). Los productos de espuma extruida resultantes generalmente tienen un tamaño de celda promedio relativamente pequeña, normalmente menor que aproximadamente 0.4 mm. El tamaño de celda promedio puede determinarse, por ejemplo, de conformidad con ASTM D3576-77. En una modalidad, los productos de espuma extruidos tienen un tamaño de celda promedio de &. aproximadamente 0.01 mm a aproximadamente 0.4 mm. En otra modalidad, los productos de espuma extruida tienen un tamaño de celda promedio de aproximadamente 0.05 mm a aproximadamente 0.35 mm. En una modalidad preferida, los productos de espuma extruidos tienen un tamaño de celda promedio de aproximadamente 0.1 mm a aproximadamente 0.3 mm. En una modalidad más preferida, los productos de espuma extruidos tienen un tamaño de celda promedio de aproximadamente 0.15 mm a aproximadamente 0.25 mm. Los productos de espuma extruida resultantes generalmente tienen un tamaño de celda promedio relativamente uniforme, normalmente de más de aproximadamente 50% de las celdas tienen un tamaño dentro de aproximadamente 0.06 mm del tamaño de celda promedio. En una modalidad, más de aproximadamente 60% de las celdas tiene un tamaño dentro de aproximadamente 0.06 mm de tamaño de celda promedio. En otra modalidad, más de aproximadamente el 50% de las celdas tiene u n tamaño d entro d e aproximadamente 0.05 mm del tamaño de la celda promedio. En aún otra modalidad, más de aproximadamente el 50% de las celdas tiene un tamaño dentro de aproximadamente 0.045 mm del tamaño de celda promedio. Los productos de espuma extruida resultantes generalmente contienen una cantidad mayor de celdas cerradas y una cantidad menor de celdas abiertas. La cantidad relativa de celdas cerradas puede ser determinada, por ejemplo, de conformidad con ASTM D2856-A. En una modalidad, más de aproximadamente el? % de las celdas de los productos de espuma extruida resultantes son celdas cerradas. En otra modalidad, más de aproximadamente el 80%o de las celdas de los productos de espuma extruida resultante son celdas cerradas. En una modalidad preferida, más de aproximadamente el 90% de las celdas de los productos de espuma extruida resultante son de celdas cerradas. En una modalidad más preferida, más de aproximadamente 95% de las celdas d e I os p roductos de e spuma e xtruida resultante s on celdas cerradas. En una modalidad, los productos de espuma extruida resultantes elaborados de acuerdo con la presente invención tienen estabilidad dimensional en cualquier dirección de aproximadamente 5% o menos. En otra modalidad, los productos de espuma extruida resultante hechos de conformidad con la presente invención tienen estabilidad dimensional en cualquier dirección de aproximadamente 4% o menos. En una modalidad preferida, los productos de espuma extruida resultantes hechos de conformidad con la presente invención tienen estabilidad dimensional en cualquier dirección de aproximadamente 3% o menos. En una modalidad más preferida, los productos de espuma extruida resultante elaborados de conformidad con la presente invención tienen estabilidad dimensional en cualquier dirección de aproximadamente 2% o menos. Los productos de espuma extruida de esta invención pueden moldearse en un panel aislante el cual puede ser usado para aislar una superficie aplicando el panel a la superficie. Dicho panel es útil en cualesquiera aplicaciones de aislamiento convencionales tales como techado, construcciones, refrigeradores, etc. Los siguientes son ejemplos de la presente invención, y no serán considerados como limitantes. Ejemplo Se alimentó una mezcla resinosa a un extrusor de tornillo doble co-giratorio a una velocidad de 169 kg/hr junto con 2.65 kg/hr de un retardador de la flama. La mezcla resinosa comprendió un polímero de poliestireno, dióxido de titanio al 2.0% en peso, y talco al 1.2% en peso con base en el polímero. La mezcla se fundió en el extrusor y se mezcló con 95 gramos por minuto de dióxido de carbono y 17 gramos por minuto de etanol. El gel formador de espuma resultante se enfrió entonces y se espumó en una región de producción de presión inferior a 61 mm de espesor por 760 mm de producto ancho, con una densidad de 51.2 kg/cm3, con una orientación x:z de 1.0.

Ejemplo Comparativo Se alimentó una mezcla resinosa a un extrusor de tornillo doble co-giratorio a una velocidad de 169 kg/hr, junto con 2.65 kg/hr de retardante de la flama. La mezcla resinosa constituye u n polímero de poliestíreno y talco al 1.2% en peso con base en el polímero. La mezcla se fundió en el extrusor y se mezcló con 95 gramos por minuto de dióxido de carbono y 17 gramos por minuto de etanol. El gel formador de espuma resultante se enfrió entonces y se espumó en una región de presión inferior produciendo un producto de 61.2 mm de espesor por 760 mm de amplitud, con una densidad de 52.8 kg/m3, con una orientación x:z de 0.9. Aunque la invención se ha explicado con detalle y en relación con sus modalidades preferidas, se entenderá que las diversas modificaciones de la misma serán aparentes a aquellos con experiencia en la técnica mediante la lectura de la especificación. Por lo tanto, se entenderá que la invención revelada en la presente se pretende que cubra dichas modificaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para elaborar una espuma de polímero extruida que comprende: a) calentar a una primera temperatura, una mezcla de resina que comprende polímero, dióxido de titanio, talco y aditivos opcionales; b) incoí^ rar uno o más agen tes de soplado en la mezcla de resina bajo una primera presión para elaborar un gel, dicha presión es suficiente para evitar la formación de espuma del gel; c) enfriar el gel a una segunda temperatura; y d) extrudir el gel a través de una matriz a una región de la segunda presión inferior para formar la espuma; en donde la primera temperatura es de 135°C a 240°C (275°F-464°F).

2. Un proceso para elaborar una espuma de polímero extruida que comprende: a) calentar a una primera temperatura, una mezcla de resina que comprende polímero, dióxido de titanio, talco y aditivos opcionales, b) incorporar uno o más agentes de soplado en la mezcla de resina bajo una primera presión para elaborar un gel, dicha presión es suficiente para evitar la formación de espuma del gel; c) enfriar el gel a una segunda temperatura; y d) extrudir" el gel a través de una matriz a una región de segunda presión inferior para formar la espuma; en donde la primera presión es de 4.826 a 41.36 mPa.

3. Un proceso para elaborar una espuma de polímero extruida que comprende: a) calentar a una primera temperatura, una mezcla de resina que comprende polímero, dióxido de titanio, talco y aditivos opcionales; b) incorporar uno o más agen tes de soplado en la mezcla de resina bajo una primera presión para elaborar un gel, dicha presión es suficiente para evitar la formación de espuma del gel; c) enfriar el gel a una segunda temperatura; y d) extrudir el gel a través de una matriz a una región de la segunda presión inferior para formar la espuma; en donde la segunda presión es de 0-193 kPa.

4. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde el proceso está libre de agentes de soplado de halógeno.

5. El proceso de la reivindicación 4, en donde ei agente de soplado contiene una cantidad mayor de dióxido de carbono.

6. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde la segunda temperatura es de 140°C-105°C (284°F-221 °F).

7. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde el dióxido de titanio es agregado en una cantidad de 0.1 a 5.0% en peso del polímero y el talco es agregado en una cantidad de 0.1 a 5.0% en peso del polímero.

8. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde el dióxido de titanio es agregado en una cantidad de 2.0 a 4.0% en peso del polímero y el taco es agregado en una cantidad de 0.2 a 4.0% en peso del polímero.

9. Ei proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde el dióxido de titanio es agregado en una cantidad de 0.5 a 2.5% en peso del polímero y el talco es agregado en una cantidad de 0.5 a 2Í^ en peso del polímero.

10. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde la espuma de polímero extruida tiene una orientación x:z mayor que 0.90.

11. El proceso de la reivindicación 10, en donde la orientación x:z es mayor que 0.95.

12. El proceso de la reivindicación 11, en donde la orientación x:z es aproximadamente 1.0.

13. El proceso de las reivindicaciones 1-3, en donde el polímero comprende poliestireno.