MXPA06008247A

MXPA06008247A - Globulo de poliestireno expandido que tiene una capa de pelicula funcional, el proceso para fabricarlo; un producto de eps funcional y el proceso que utiliza el globulo para fabricar el producto.

Info

Publication number: MXPA06008247A
Application number: MXPA06008247A
Authority: MX
Inventors: Bong-Kuk Park
Original assignee: Min Young Hong
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2006-08-31
Also published as: NO20063822L; CN100422245C; EA008604B1; EP1709110B1; KR100479218B1; DK1709110T3; CA2554044C; CN1906236A; EA200601401A1; KR20050025186A; CA2554044A1; EP1709110A4; EP1709110A1; JP2007518861A; WO2005073301A1; ES2796492T3; US7128973B2; AU2004314664A1; AU2004314664B2; US20050266244A1

Abstract

En la presente se describen particulas de poliestireno expandido que en su superficie tienen formada una capa de pelicula funcional basada en una resina de acetato de polivinilo. Se presenta ademas un proceso para producir las particulas de poliestireno expandido y para usar dichas particulas. De conformidad con las particulas de poliestireno expandido de la presente invencion, quedan aseguradas las propiedades inherentes del poliestireno expandido, por ejemplo, ligereza, propiedades de aislamiento termico, de estabilidad de forma, de amortiguamiento y de absorcion de sonido, asi como las propiedades superiores de union a baja temperatura, hermeticidad al aire, impermeabilidad al agua y durabilidad que aporta el polimero basado en acetato de vinilo que forma la capa de pelicula. De manera opcional, a la resina de acetato de polivinilo se pueden anadir varios aditivos funcionales que incluyen agentes ignifugantes, repelentes de agua, agentes antibacterianos, colorantes, saborizantes, etc. para impartirles a las particulas de poliestireno expandido de la presente invencion, de manera sencilla, una variedad de funciones.

Description

GLÓBULO DE POLIESTIRENO EXPANDIDO QUE TIENE UNA CAPA DE PELÍCULA FUNCIONAL, EL PROCESO PARA FABRICARLO; UN PRODUCTO DE EPS FUNCIONAL Y EL PROCESO QUE UTILIZA EL GLÓBULO PARA FABRICAR EL PRODUCTO CAMPO DE A INVENCIÓN La presente invención se relaciona con productos moldeados de poliestireno expandido multifuncionales, entre estas funciones se incluyen las propiedades ignífugas, antibacterianas, y para colorearse, etc. De manera más particular, la presente invención se relaciona con partículas de poliestireno (pre) expandido que tienen una capa de película funcional producida al recubrir la superficie de las partículas de poliestireno (pre) expandido con una composición de recubrimiento funcional, con un proceso para producir las partículas de poliestireno expandido, con productos moldeados de poliestireno expandido funcional que usan las partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película funcional y con un proceso para fabricar productos moldeados de poliestireno .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El poliestireno expandido es una resina polimérica que se obtiene al calentar y curar la resina de 52-381-06 poliestireno expandible que en la resina de poliestireno o en sus resinas copoliméricas contiene un agente de expansión, tal como pentano (C5H12) o butano (C4H10) , para generar espumas en dichas resinas . El poliestireno expandido es blanco, ligero y sus propiedades de resistencia al agua, aislamiento térmico, absorción de sonido y amortiguamiento son superiores . Es gracias a estas ventajas, que la resina de poliestireno expandido es ampliamente utilizada como material de empaque, de construcción, en flotadores, chalecos salvavidas, artículos decorativos, aisladores, productos de uso cotidiano, tales como recipientes de alimentos, productos desechables y lo similar. A continuación se dará una explicación más detallada que tiene que ver con un proceso para moldear productos de poliestireno expandido. Una resina copolimérica de estireno o poliestireno que contiene un agente de expansión y tiene forma de glóbulo con un diámetro de 0.2-0.3 mm o una pelotilla con una longitud aproximada de 2.5 mm se preexpande para producir partículas expandidas (normalmente en forma de perlas) . Posteriormente, las partículas expandidas se dejan reposar para que se estabilicen y sequen. Las partículas expandidas y estabilizadas se colocan en un molde, se calientan con vapor de alta presión y de este modo, se les da la forma 52-381-06 deseada. El poliestireno expandido así producido contiene 98% en volumen de aire y aproximadamente sólo 2% de la resina polimérica. Además, el poliestireno expandido tiene una estructura expandida única, en la cual el aire está encerrado en espumas plásticas . Con base en esta estructura y gracias a que es ligero y cuenta con propiedades superiores de amortiguamiento, aislamiento térmico y absorción de sonido, el poliestireno expandido puede utilizarse ampliamente en una variedad de aplicaciones. Sin embargo, debido a que la estructura expandida hace que el poliestireno expandido sea más susceptible a ciertas sustancias químicas que la resistencia química inherente a la resina de poliestireno, la estructura expandida es un obstáculo para impartir una variedad de funciones a las partículas de poliestireno expandido. Es decir, la adición de componentes funcionales (componentes que realizan alguna función) a los poliestirenos expandidos con la finalidad de conferirle funciones adicionales a los productos de poliestireno expandido presenta dificultades, puesto que deben tenerse muy en cuenta la resistencia al agua y la resistencia térmica de los componentes funcionales, así como la moldeabilidad y resistencia química del poliestireno expandido. En consecuencia, los productos moldeados de 52-381-06 poliestireno expandido funcional desarrollados hasta la fecha están muy limitados en cuanto a la selección de la cantidad y el tipo de componentes funcionales dentro del intervalo en el cual no afecten las propiedades físicas y químicas durante la preparación del poliestireno. En particular, debido a que los poliestirenos expandidos tienen un punto de fusión relativamente bajo y el poliestireno fundido tiene una baja viscosidad, los productos moldeados hechos de poliestireno expandido pierden su estructura y el fuego los funde con facilidad, convirtiéndolos así en un material líquido combustible. En estas circunstancias, la reglamentación, incluida la Ley de Servicios contra Incendios, de los países más desarrollados, restringe el uso de poliestirenos expandidos, misma que prohibe el desarrollo de poliestirenos expandidos como material de construcción. Para resolver estos problemas, se han realizado grandes esfuerzos para desarrollar poliestirenos expandidos ignífugos o pirorresistentes . Por ejemplo, la patente de EE.UU. Núm. 6,384,094 describe un proceso para preparar un poliestireno expandible pirorresistente mediante la adición de 1-12 % en peso de un grafito expandible o un grafito expandido a una suspensión que contiene un monómero de estireno. En forma adicional, la publicación de la patente demuestra la utilidad del poliestireno expandible así 52-381-06 preparado . Sin embargo, el grafito expandible empieza a expandirse aproximadamente a 900 °C, en tanto que el poliestireno deja 3% de ceniza a 500 °C o más, debido a su extremadamente baja resistencia al calor. El grafito expandible se expande después de calentarlo a alta temperatura para lograr que aisle térmicamente, sin embargo, el grafito pierde su estructura, debido a la ausencia de un material capaz de unírsele, lo que da como resultado una deficiente resistencia al fuego. Por otra parte, el modelo de utilidad coreano número 323680 describe un tablero de poliestireno expandido ignífugo fabricado al recubrir con una solución acuosa de silicato de sodio la superficie de una partícula de poliestireno expandido y al irradiar con microondas dicho recubrimiento para unir térmicamente el silicato de sodio con el poliestireno. Esta tecnología tiene las desventajas de que el recubrimiento de silicato de sodio tiene una mala resistencia al agua y de que para la irradiación con microondas se necesita equipo costoso.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, en vista de los problemas anteriores se ha desarrollado la presente invención y un objeto de la misma es presentar un poliestireno expandido 52-381-06 que puede ser producido utilizando equipo convencional de moldeo sin que se necesite costoso equipo adicional y, a partir de dicho poliestireno, generar varios productos funcionales con superiores propiedades ignifugantes, pirorretardantes, antibacterianas, impermeables al agua, aromáticas y para colorearse, etc. El objeto de la presente invención puede alcanzarse al recubrir la superficie de las partículas de poliestireno expandido con una composición de recubrimiento funcional que forme una capa de película funcional en el interior de las partículas, seguida de moldeo. La composición de recubrimiento funcional utilizada en la presente contiene al menos un aditivo funcional y una resina de acetato de polivinilo que tiene gran afinidad por las partículas de poliestireno expandido y la propiedad de unirse por fusión a baja temperatura, de modo que es adecuada para el moldeo con vapor. De conformidad con un aspecto de la presente invención, se presentan partículas de poliestireno expandido constituidas por una capa interna de poliestireno expandido y una capa de película funcional, donde la capa interna de poliestireno expandido se forma al calentar y expandir perlas o pelotillas de poliestireno expandible y la capa de película funcional se forma al recubrir la superficie de la capa interna de poliestireno expandido con 52-381-06 una composición de recubrimiento funcional que contiene entre 10 y 99% en peso de un polímero basado en acetato de vinilo y entre 0.1 y 90% en peso de por lo menos un aditivo funcional . De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se presenta un proceso para producir las partículas de poliestireno expandido con una capa de película funcional, el proceso comprende los pasos de: calentar y expandir los glóbulos o pelotillas de poliestireno expandible para producir las partículas de poliestireno expandido; aplicar una composición de recubrimiento funcional en la superficie de las partículas de poliestireno expandido, la composición de recubrimiento funcional se prepara mezclando o disolviendo al menos un aditivo funcional en una solución de polímero basado en acetato de vinilo para formar una capa de película funcional; y agregar a las partículas de poliestireno expandido, cuya superficie está recubierta con la composición de recubrimiento funcional, un agente de liberación para separar en partículas individuales a las partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película funcional y secar las partículas separadas . De conformidad con otro aspecto de la presente 52-381-06 invención, se presenta un proceso para fabricar un producto moldeado de poliestireno expandido funcional, el proceso comprende los pasos de introducir en un equipo de moldeo las partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película funcional y suministrar vapor de alta presión al equipo de moldeo para unir unas con otras las partículas de poliestireno expandido. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se presenta un producto moldeado de poliestireno expandido funcional hecho con partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película funcional conforme la presente invención. A continuación se dará una explicación más detallada referente a la estructura de las partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película funcional de conformidad con la presente invención. Las partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película funcional tienen una estructura de tipo cubierta-núcleo, donde el diámetro de las partículas de poliestireno expandido está aproximadamente entre lmm y 30 mm, el diámetro de las partículas de poliestireno expandido que constituyen la capa de núcleo interno está aproximadamente entre 0.999mm y 29.999 mm, y el grosor de la capa de película externa está aproximadamente entre 1 µm y 100 µm. Las partículas de poliestireno expandido que forman la capa 52-381-06 de núcleo constituyen del 5 al 99% en peso, a capa de película funcional responde de 1-95 % en peso y otros residuos constituyen el 5% en peso o menos, con base en el peso total de las partículas de poliestireno expandido. Las partículas de poliestireno expandido que forman la capa de núcleo incluyen a las ya conocidas en la técnica. Los componentes y procesos de producción son como se han explicado en la técnica anterior mencionada. Por otra parte, la capa de película funcional se forma al recubrir la superficie de las partículas de poliestireno expandido con una composición de recubrimiento funcional que contiene una solución de polímero basado en acetato de vinilo y al menos un aditivo funcional, seguido por la separación (en partículas individuales) y el secado. La solución de polímero basado en acetato de vinilo se prepara disolviendo en un solvente de 3 a 80% en peso de un polímero basado en acetato de vinilo. El polímero basado en acetato de vinilo puede ser un homopolímero de acetato de vinilo o un copolímero de acetato de vinilo y al menos un monómero seleccionado de: esteres de vinilo, tales como caproato de vinilo y estearato de vinilo; esteres acrílicos, tales como acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de octilo; esteres del ácido fumárico, tal como maleato de dibutilo; ácidos carboxílicos, tales como ácido maleico, ácidos acrílicos y ácido itacónico; alcoholes 52-381-06 vinílicos; butadienos y caprolactonas o una mezcla o combinación de éstos . El polímero basado en acetato de vinilo tiene un grado de polimerización o DP ( "Degree of Polimerization ") de 10 a 100,000. Se prefiere que el contenido de monómero de acetato de vinilo en el polímero basado en acetato de vinilo sea de 55% o mayor. Algunos ejemplos de solventes adecuados para preparar la solución de polímero basado en acetato de vinilo incluyen agua y solventes orgánicos tales como alcoholes, esteres, cetonas, ácidos carboxílicos, hidrocarburos aromáticos y halogenados. Lo que se prefiere es seleccionar un solvente que tenga una volatilidad relativamente elevada y una menor toxicidad para el ser humano, en particular, que disuelva o erosione en forma mínima la superficie de las partículas de poliestireno expandido. En este aspecto se prefieren los alcoholes. La concentración del componente resina se determina dentro del intervalo definido arriba, teniendo en cuenta la adhesión a la superficie de las partículas de poliestireno expandido y la facilidad para trabajarlas cuando se manipulan. El aditivo funcional puede añadirse para obtener las funciones deseadas sin limitaciones particulares, siempre que se disuelva o disperse fácilmente en la solución de polímero basado en acetato de vinilo y no erosione ni disuelva la superficie de las partículas de 52-381-06 poliestireno expandido. Los ejemplos de estos aditivos incluyen: agentes de expansión, agentes de nucleación, lubricantes, antioxidantes, agentes para la estabilización térmica, para la estabilización a la luz ultravioleta, bioestabilizadores, cargas, agentes de refuerzo, plastificantes, colorantes, agentes para la resistencia a los impactos, agentes ignifugantes, agentes antiestáticos, agentes de reticulación, agentes blanqueadores fluorescentes, agentes que imparten conductividad térmica, agentes que imparten conductividad eléctrica, modificadores de la permeabilidad, agentes que imparten propiedades magnéticas, surfactantes, estabilizadores, excipientes, fármacos, solventes, endurecedores, desecantes, fortificantes, saborizantes, agentes antibacterianos, etc. Estos aditivos pueden añadirse solos o combinados en forma de una mezcla de dos o más agentes compatibles entre sí. En particular, cuando se añade un agente ignifugante, tal como trióxido de antimonio, un compuesto de fósforo, boro, ácido bórico u óxido de aluminio, se forma una especie de barrera contra el fuego que rodea superficialmente a las partículas de poliestireno expandido y evita la propagación del fuego hacia aquellos sitios que no fueron alcanzados directamente por las llamas y mantiene en su totalidad la forma de la capa de película que actúa como un armazón que no cambia, lo que deriva en un muy 52-381-06 eficaz producto ignífugo de poliestireno expandido. La solución de polímero basado en acetato de vinilo que contiene el aditivo funcional se aplica de manera uniforme en la superficie de las partículas de poliestireno expandido. En este paso, si la viscosidad de la solución de polímero es baja, se tiene la ventaja de poder agitar las partículas de poliestireno expandido mientras la solución de polímero se rocía sobre la superficie de las partículas. En tanto que si la viscosidad de la solución de polímero es elevada, las partículas de poliestireno expandido pueden mezclarse con la solución de polímero en un mezclador agitado para aplicar la solución a la superficie de las partículas. La aplicación de la solución de polímero basado en acetato de vinilo que contiene el aditivo funcional en las partículas de poliestireno expandido puede provocar que las partículas de poliestireno se aglomeren debido a la viscosidad de la solución de polímero, lo que dificultará la fabricación de un producto moldeado a partir de partículas de poliestireno expandido. Por lo tanto, se prefiere que la solución de polímero sea aplicada uniformemente a la superficie de las partículas de poliestireno expandido, seguida de los pasos de separación y secado para producir las partículas de poliestireno expandido finales que tienen la capa de película funcional. 52-381-06 Como el agente de liberación usado para la separación, puede usarse un material líquido o un sólido en polvo que sea diferente del solvente utilizado para preparar la solución de polímero basado en acetato de vinilo. Cuando se usa un sólido en polvo, la aptitud para moldearse que tienen las partículas de poliestireno expandido se degrada y hay formación de polvo durante el secado. Cuando el material líquido es muy lipofílico, es más compatible con el poliestireno que con el polímero basado en acetato de vinilo, lo que provoca que el poliestireno se separe del polímero basado en acetato de vinilo. En consecuencia, debe evitarse el uso de materiales líquidos demasiado lipofílicos. De este modo, el agente de liberación preferido debe ser un material líquido más o menos hidrofílico, de tal modo que pueda ser aplicado uniformemente en la superficie externa del polímero basado en acetato de vinilo y debe permanecer hasta que el solvente de la solución de polímero sea eliminado en forma adecuada, de la manera que se pueda. Los ejemplos de agentes de liberación adecuados incluyen, en forma enunciativa, materiales líquidos hidrofílicos, como agua, etilenglicol y glicerina, que en su estructura molecular contienen dos o más grupos hidroxilo (-OH) y aceites de silicona. Estos agentes de liberación pueden usarse solos o como una mezcla de dos o más de ellos . El agente de 52-381-06 liberación se usa en una cantidad de 1 a 40% en peso del polímero basado en acetato de vinilo. La cantidad de agente de liberación utilizado se selecciona en forma adecuada, dependiendo del área superficial de las partículas de poliestireno expandido y del tipo de composición de recubrimiento funcional que forma la capa de película. Después de la adición del agente de liberación, la mezcla se seca mientras se agita para separar en partículas individuales a las partículas de poliestireno expandido. El secado se realiza con aire caliente a 100°C o menos y agitando. De manera alternativa, el secado puede realizarse en un secador agitado a 100 °C o menos o puede realizarse a presión reducida. Para obtener una mejor aptitud para el trabajado, lo más eficaz es usar una combinación de calentamiento y secado al vacío. La capa de película funcional así formada contiene de 10 a 99% en peso del polímero basado en acetato de vinilo, de 0.1 a 90% en peso del aditivo funcional y 20% en peso o menos de residuos del solvente y el agente de liberación. El contenido de los aditivos funcionales depende en gran medida de las funciones que se desean impartir. Por ejemplo, los agentes ignifugantes, de refuerzo y las cargas se añaden en grandes cantidades, pero los colorantes pueden dar los efectos deseados usando sólo pequeñas cantidades. Dentro del intervalo arriba definido, 52-381-06 el polímero basado en acetato de vinilo puede servir como una matriz capaz de formar la capa de película. Las partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película funcional se almacenan en un silo antes de usarlas. Para usarlas, las partículas de poliestireno expandido se extraen del silo, se colocan en un molde que tiene la forma deseada y se moldean usando vapor de alta presión para fabricar un producto moldeado de poliestireno expandido funcional . Esta operación de moldeo puede realizarse de conformidad con el mismo procedimiento que usan los procesos convencionales de moldeo de poliestirenos expandidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención se entenderán con mayor claridad a partir de la siguiente descripción detallada cuando se considere junto con los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 es una micrografía electrónica (30x) que muestra una porción cortada de la superficie de una partícula de poliestireno expandido (Cl) que tiene una capa de película ignífuga producida en el Ejemplo 1 de la presente invención. La Figura 2 es una micrografía electrónica (400x) que muestra la interfaz entre la capa de película y la capa 52-381-06 de núcleo de la porción cortada mostrada en la Figura 1. La Figura 3 es una fotografía que muestra el estado inicial de una muestra para la prueba de retardamiento de llama, producida en el Ejemplo 1 de la presente invención. Las Figuras 4 y 5 son, respectivamente, fotografías del frente y el lado de la muestra mostrada en la Figura 3 tomadas después de la prueba de retardamiento de llama. La Figura 6 es una fotografía que muestra los resultados de una prueba de desempeño antibacteriano de un producto moldeado de poliestireno expandido fabricado en el Ejemplo 2 de la presente invención. La Figura 7 es una fotografía aumentada que muestra una sección transversal de un producto estético moldeado de poliestireno expandido fabricado en el Ejemplo 3 de la presente invención.

MEJOR MANERA DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN A continuación, la presente invención será descrita con mayor detalle y con referencia a los siguientes ejemplos de fabricación de los productos moldeados de poliestireno expandido funcional . 52-381-06 Ejemplo 1; Fabricación de un producto moldeado de poliestireno expandido ignífugo A. Preparación de la solución ignífuga de acetato de polivinilo (Al) 450 g de una resina de acetato de polivinilo que tiene un grado de polimerización de 500 se disolvió uniformemente en 550 g de metanol para preparar 1 kg de solución de acetato de polivinilo. A la solución de polímero se le añadió 1 kg de partículas de hidróxido de aluminio con un tamaño promedio de partícula de 7.5 µm. La mezcla resultante se dispersó uniformemente para preparar 2 kg de una solución metanólica de acetato de polivinilo (Al) que contiene el aditivo ignífugo.

B. Recubrimiento de las partículas de poliestireno expandido Las partículas de poliestireno expandible se expandieron 80 veces en promedio y se secaron. En un mezclador de cinta de 200 litros se alimentaron 2 kg de partículas de poliestireno expandido. A las partículas de poliestireno expandido se les añadieron 2 kg de la solución ignifugante de polímero de acetato de polivinilo (Al) preparada en el paso A mientras se agitaron a 50 rpm durante un minuto para recubrir uniformemente las partículas expandidas, lo que produjo 4 kg de partículas de 52-381-06 poliestireno expandido cuya superficie estaba recubierta con la solución ignifugante de polímero de acetato de polivinilo .

C. Secado, separación y producción de partículas de poliestireno expandido que tienen la capa ignífuga de película funcional . La agitación se mantuvo aproximadamente durante 10 segundos al tiempo que al mezclador de cinta se le suministró aire caliente a 60 °C. Posteriormente, se le rociaron 50 g de etilenglicol mientras se agitaba para permitir que las partículas de poliestireno expandido recubiertas con la solución ignífuga de polímero de acetato de polivinilo se separen en partículas individuales. Las partículas separadas se secaron mientras se agitaron durante 3 minutos para producir las partículas de poliestireno expandido (Cl) que tienen una capa de película ignífuga.

D. Producción de un producto moldeado de poliestireno expandido ignífugo Las partículas de poliestireno expandido (Cl) que tienen una capa de película ignífuga producida en el paso C, se colocaron en un equipo de moldeo con vapor para EPS, se calentaron durante 50 segundos a una presión de vapor de 52-381-06 0.6 kg/cm3, se mantuvieron así durante 10 segundos y se enfriaron para fabricar un producto ignífugo moldeado de poliestireno expandido (DI) que tiene una densidad de 35 kg/m3.

E. Observación de la estructura de cubierta-núcleo Para observar la estructura de tipo cubierta-núcleo de las partículas de poliestireno expandido que tienen una capa de película ignífuga producidas en el paso C, se seleccionó una de las partículas de poliestireno expandido (Cl) . De la superficie de la partícula (Cl) se cortó una porción, a continuación, la porción cortada se observó en un microscopio electrónico con una amplificación de 30x (ver la Figura 1) . La observación revela que la partícula de poliestireno expandido (Cl) producida en este ejemplo es una partícula esférica que tiene una estructura expandida totalmente recubierta con la capa de película ignífuga. En la Figura 2 se muestra una mayor amplificación (400x) de la interfaz entre la capa de película y la capa de núcleo de la partícula de poliestireno expandido (Cl) . Como se muestra en la Figura 2, la capa de película estaba totalmente adherida a la capa interna de poliestireno expandido. 52-381-06 F. Prueba de retardamiento de llama El producto ignífugo moldeado DI de poliestireno expandido, fabricado en el paso D, se cortó a modo de obtener una muestra en forma de placa con las siguientes dimensiones: 2 cm (largo) x 2 cm (ancho) x 1 cm (alto) (ver la Figura 3) , misma que se usó en la prueba de retardamiento de llama. La muestra se expuso durante 30 segundos a una llama de 4 cm de altura proveniente de un mechero Bunsen con el fin de realizar la prueba de retardamiento de llama y los resultados obtenidos se muestran en las Figuras 4 y 5. Como se muestra en las Figuras 4 y 5, solamente una porción de las partículas de poliestireno expandido expuestas a la superficie se colapso por calentamiento, sin embargo, la capa de película bloqueó el calor y la llama y se conservó el armazón del producto moldeado (DI) , confirmando que la estructura original del producto moldeado (DI) permaneció sin cambios.

Ejemplo 2 : Fabricación de un producto antibacteriano moldeado de poliestireno expandido A. Preparación de la solución antibacteriana de acetato de polivinilo 450 g de una resina de acetato de polivinilo que 52-381-06 tiene un grado de polimerización de 500 se disolvió uniformemente en 550 g de metanol para preparar 1 kg de solución de acetato de polivinilo, a esta solución se añadieron después 0.2 kg de etilparabeno. La mezcla resultante se disolvió totalmente mientras se agitó durante una hora para preparar 1.2 kg de una solución metanólica de acetato de polivinilo (A2) que contiene el aditivo antibacteriano .

B. Recubrimiento de las partículas de poliestireno expandido Se produjeron 2.5 kg de partículas de poliestireno expandido recubiertas con la solución antibacteriana de acetato de polivinilo de la misma manera utilizada en el Ejemplo 1 (B) , con la excepción de que en vez de la solución ignífuga de acetato de polivinilo (Al) se añadió 0.5 kg de la solución antibacteriana de acetato de polivinilo (A2) .

C. Secado, separación y preparación de partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película antibacteriana El secado y la separación se realizaron de la misma manera que en el Ejemplo 1 para producir partículas de poliestireno expandido (C2) que tienen una capa de 52-381-06 película antibacteriana.

D. Fabricación de un producto antibacteriano moldeado de poliestireno expandido Las partículas de poliestireno expandido (C2) que tienen una capa de película antibacteriana producida en el paso C, se alimentaron a un equipo de moldeo con vapor para EPS, se calentaron durante 40 segundos a una presión de vapor de 0.6 kg/cm3, se mantuvieron así durante 10 segundos y se enfriaron para fabricar un producto antibacteriano moldeado de poliestireno expandido (D2) que tiene una densidad de 15 kg/m3.

E. Prueba de desempeño antibacteriano Se molió una porción del producto moldeado antibacteriano de poliestireno expandido D2 fabricado en el paso D. Posteriormente, 0.4 g del producto moldeado y molido y una solución bacteriana de prueba en la que se incubó Staphylococcus aureus, se pusieron en cultivo con agitación durante 24 horas a una temperatura de 35 °C y un régimen de agitación de 150 ciclos por minuto, se contó el número de bacterias y se determinó la tasa de decrecimiento bacteriano (tasa bacteriostática) . Después del cultivo en agitación, la concentración bacteriana inicial (1.3 x 105 cuentas/ml) de 52-381-06 la solución bacteriana de prueba se redujo a 10 cuentas/ml (Figura 6) . Como es evidente de los resultados mostrados en la Figura 6, la prueba antibacteriana efectuada con el método de matraz agitado confirma una reducción bacteriana de 99.9% en el producto antibacteriano moldeado D2 de poliestireno expandido producido en este ejemplo.

Ejemplo 3: Fabricación de un producto estético moldeado de poliestireno expandido A. Preparación de la solución colorida de acetato de polivinilo 25 g de una resina de acetato de polivinilo que tiene un grado de polimerización de 500 se disolvió uniformemente en 475 g de metanol para preparar 0.5 kg de una solución de acetato de polivinilo. A la solución de polímero se le añadieron 10 g de un pigmento negro y se disolvieron por completo mientras se agitaba durante una hora para preparar 0.51 kg de una solución metanólica de acetato de polivinilo (A3) de color negro.

B. Recubrimiento de las partículas de poliestireno expandido Se prepararon 2.51 kg de partículas de poliestireno expandido recubiertas con la solución colorida 52-381-06 de polímero de acetato de polivinilo, de la misma manera que la utilizada en el Ejemplo 1 (B) , con la excepción de que en vez de la solución ignífuga de acetato de polivinilo (Al) se añadió 0.51 kg de la solución colorida de polímero de acetato de polivinilo (A3) .

C. Secado, separación y producción de partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película de color Las partículas de poliestireno expandido (C3) que tienen una capa de película negra se produjeron de la misma forma que la utilizada en el Ejemplo 1 (C) , con la excepción de que en vez de etilenglicol se usaron 250 g de agua. ' D. Fabricación de un producto estético moldeado de poliestireno expandido Las partículas de poliestireno expandido (C3) que tienen una capa de película negra producidas en el paso C, se alimentaron a un equipo de moldeo con vapor para EPS, se calentaron durante 40 segundos a una presión de vapor de 0.6 kg/cm3, se mantuvieron así durante 10 segundos y se enfriaron para fabricar un producto estético moldeado de poliestireno expandido (D3) que tiene una densidad de 15 kg/m3. 52-381-06 E. Observación de la sección transversal del producto estético moldeado de poliestireno expandido La superficie del producto moldeado (D3) de poliestireno expandido fabricado en el paso D se coloreó totalmente de negro. Del producto moldeado (D3) de poliestireno expandido se cortó una pieza de 5 cm de grueso, después, la sección transversal de la pieza se observó al microscopio. La fotografía se muestra en la Figura 7. Como es evidente de la fotografía, la sección transversal del producto moldeado de poliestireno expandido (D3) tenía una forma ligeramente irregular, semejante a la de un panal de abejas, donde entre las partículas blancas de poliestireno expandido se formó la capa de película de color negro. En el caso de un producto comercial moldeado en bloque y fabricado cortando el producto moldeado en forma de bloque para obtener un grosor deseado, varió el tamaño y el color de las partículas de poliestireno expandido y el color de la capa de película, posibilitando la fabricación de tableros estéticos de poliestireno expandido que muestran diversos efectos de color.

APLICACIÓN INDUSTRIAL Como es evidente de la anterior descripción, de 52-381-06 conformidad con las partículas de poliestireno expandido de la presente invención, las propiedades inherentes del poliestireno expandido, por ejemplo, la ligereza, las propiedades de aislamiento térmico, de estabilidad de forma, las propiedades de amortiguamiento y de absorción de sonido quedan aseguradas por las partículas de poliestireno expandido que constituyen la capa de núcleo y, al mismo tiempo, el polímero basado en acetato de vinilo con bajo punto de reblandecimiento que constituye la capa de película proporciona propiedades superiores de unión a baja temperatura, hermeticidad al aire, impermeabilidad al agua y durabilidad. Además, la superior adhesión que la resina basada en acetato de vinilo tiene en el poliestireno y las relativamente buenas propiedades de adhesión a baja temperatura del polímero basado en acetato de vinilo permiten mejorar las propiedades físicas, por ejemplo, la resistencia a la compresión, la resistencia a la tensión y la resistencia a la flexión de los productos moldeados de la presente invención. De manera opcional, al polímero basado en acetato de vinilo se pueden añadir varios aditivos funcionales que incluyen agentes ignifugantes, repelentes de agua, agentes antibacterianos, colorantes, saborizantes, etc. para impartirles a las partículas de poliestireno expandido de la presente invención, de manera 52-381-06 sencilla, una variedad de funciones. Por lo tanto, las partículas de poliestireno expandido de la presente invención pueden utilizarse para fabricar materiales industriales ligeros, en particular, materiales de construcción, que tengan diversas funciones. Aunque las modalidades preferidas de la presente invención se han descrito con fines ilustrativos, los que tienen experiencia en la técnica se darán cuenta de que son posibles diversas modificaciones, adiciones y sustituciones, sin desviarse del alcance y espíritu de la invención según se describe en las reivindicaciones anexas. 2-381-06

Claims

REIVINDICACIONES : 1. Una partícula de poliestireno expandido que tiene una capa de película funcional formada por una capa interna de poliestireno expandido y una capa de película funcional, donde la capa interna de poliestireno expandido se forma al calentar y expandir un glóbulo o pelotilla de poliestireno expandible, y la capa de película funcional se forma al recubrir la superficie de la capa interna de poliestireno expandido con una composición de recubrimiento funcional que contiene de 10 a 99% en peso de un polímero basado en acetato de vinilo y de 0.1 a 90% en peso de por lo menos un aditivo funcional . 2. La partícula de poliestireno expandido que tiene la capa de película funcional de conformidad con la reivindicación 1, donde el polímero basado en acetato de vinilo es un homopolímero de acetato de vinilo o un copolímero de acetato de vinilo y al menos un monómero seleccionado de: esteres de vinilo, tales como caproato de vinilo y estearato de vinilo; esteres acrílicos, tales como acrilato de etilo, acrilato de butilo y acrilato de octilo; esteres del ácido fumárico, tal como maleato de dibutilo; ácidos carboxílicos, tales como ácido maleico, ácidos acrílicos y ácido itacónico; alcoholes vinílicos; butadienos y caprolactonas o una mezcla o combinación de éstos y tiene un grado de polimerización o DP de 10 a 52-381-06 100,000. 3. La partícula de poliestireno expandido que tiene la capa de película funcional de conformidad con la reivindicación 1, donde la capa de película funcional tiene un grosor que corresponde entre 0.003 y 10% del diámetro total de la partícula y constituye entre 1 y 95% en peso del peso total de la partícula. 4. La partícula de poliestireno expandido de conformidad con la reivindicación 1, donde el aditivo funcional se selecciona de: agentes de expansión, agentes de nucleación, lubricantes, antioxidantes, agentes para la estabilización térmica, para la estabilización a la luz ultravioleta, bioestabilizadores, cargas, agentes de refuerzo, plastificantes, colorantes, agentes para la resistencia a los impactos, agentes ignifugantes, agentes antiestáticos, agentes de reticulación, agentes blanqueadores fluorescentes, agentes que imparten conductividad térmica, agentes que imparten conductividad eléctrica, modificadores de la permeabilidad, agentes que imparten propiedades magnéticas, surfactantes, estabilizadores, excipientes, fármacos, solventes, endurecedores, desecantes, fortificantes, saborizantes, agentes antibacterianos y mezclas de los mismos. 5. Un producto moldeado de poliestireno expandido funcional fabricado al moldear las partículas de 52-381-06 poliestireno expandido que tiene la capa de película funcional de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4. 6. Un proceso para producir partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película funcional, el proceso comprende los pasos de: calentar y expandir los glóbulos o pelotillas de poliestireno expandible para producir las partículas de poliestireno expandido; aplicar en la superficie de las mencionadas partículas de poliestireno expandido una composición de recubrimiento funcional, la composición de recubrimiento funcional se prepara mezclando o disolviendo al menos un aditivo funcional en una solución de polímero basado en acetato de vinilo para formar una capa de película funcional; y agregar a las partículas de poliestireno expandido, cuya superficie está recubierta con la composición de recubrimiento funcional, un agente de liberación para separar en partículas individuales a las partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película funcional y secar las partículas separadas . 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, donde el solvente usado para preparar la solución de polímero basado en acetato de vinilo es agua o 52-381-06 un solvente orgánico seleccionado de alcoholes, esteres, cetonas, ácidos carboxílicos, hidrocarburos aromáticos y halogenados o mezclas de los mismos . 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, donde la solución de polímero basado en acetato de vinilo contiene entre 3 y 80% en peso de un polímero basado en acetato de vinilo. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 6, donde el agente de liberación se selecciona de materiales líquidos hidrofílicos que en su estructura molecular contienen dos o más grupos hidroxilo (-OH) , tales como agua, etilenglicol, glicerina, aceites de silicona y mezclas de los mismos. 10. Un proceso para fabricar un producto moldeado de poliestireno expandido funcional, el proceso comprende los pasos de : introducir en un equipo de moldeo con vapor las partículas de poliestireno expandido que tiene la capa de película funcional producidas usando el proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, y suministrar al equipo de moldeo vapor de alta presión para unir entre sí las partículas de poliestireno expandido que tienen la capa de película funcional, seguido de enfriamiento. 52-381-06