MXPA02008939A - Espuma de polimero de absorcion acustica que tiene funcionamiento mejorado de aislamiento termico. - Google Patents

Abstract

Se describen espumas de polimero que tienen un buen equilibrio de alta absorcion de sonido, baja conductividad termica y generalmente baja absorcion de agua, las cuales se pueden obtener perforando (es decir, puncionando un agujero) una espuma de polimero que tiene un tamano de celda moderadamente grande (1.5 mm a 4 mm) y un contenido abierto no mayor que 40% para incrementar el contenido de celda abierta de la espuma por lo menos en aproximadamente 10% con relacion a la espuma no perforada, la matriz de espuma de polimero preferiblemente hecha de una espuma termoplastica, tal como una resina de polietileno de baja densidad (LDPE), una resina de polipropileno (PP) de alta resistencia bajo fusion (HMS) o una mezcla de la resina de PP HMS y una resina de LDPE, opcionalmente conteniendo un agente para agrandar el tamano de celda tal como monoestearato de glicerol, un antioxidante, negro de humo y/o aditivos de retardadores de las llamas, utilizando un compuesto organico volatil, por ejemplo, isobutano como el agente de soplado. Estas espumas son utiles para aplicaciones en donde se necesita una combinacion de absorcion acustica, aislamiento termico y posiblemente una baja absorcion de agua, tal como en aplicaciones en e l exterior, vehiculo de motor y marinas. Exhiben un coeficiente de reduccion de ruido mayor que 0.3, conductividad termica no mayor que 90 mW/m??K medido a una temperatura promedio de 10 degree C de acuerdo con DIM 52616 y una baja absorcion de agua (menor que 10, tal como menor que 1.5% en volumen) cuando se mide de acuerdo con EN 12088 a un gradiente de temperatura de 50 degree C durante un periodo de exposicion de 14 dias.

Description

ESPUMA DE POLÍMERO DE ABSORCION ACUSTICA QUE TIENE FUNCIONAMIENTO MEJORADO DE AISLAMIENTO TERMICO ANTECEDENTES DE LA INVENCION Esta invención se refiere a una espuma de polímero termoplástico celular extruido útil tanto para la absorción de sonido como para usos finales de aislamiento térmico. Las espumas de polímero que tienen propiedades deseables de absorción son muy conocidas. Muchas de las que también son conocidas se hacen de materiales termoplásticos. Sin embargo una de las desventajas en la utilización de espumas de poliolefinas termoplásticas es que generalmente no son adecuadas tanto para absorción acústica como para aislamiento térmico. La absorción acústica generalmente se considera que requiere el uso de espuma de celda abierta o una combinación de las mismas de una espuma macrocelular, mientras el aislamiento térmico generalmente se considera que requiere de espumas de celda cerrada o espumas microcelulares. Las espumas de celda abierta se considera que tienen una desventaja adicional en ambientes expuestos al agua ya que tienden a absorber agua, reduciendo su valor aislante térmico aún más. Por lo tanto, existe la necesidad de materiales mejorados de espuma de polímero termoplástico capaces de dicho doble uso, especialmente para ambientes húmedos.

COMPENDIO DE LA INVENCION Un aspecto de la presente invención es un método para hacer un a espuma de polímero de absorción acústica celular que tiene un funcionamiento mejorado aislante térmico, que comprende: A) Proporcionar una espuma de polímero que tiene un tamaño de celda promedio en la escala de 1.5 mm a 4 mm y un contenido de celda abierta no mayor que 40%, preferiblemente no mayor que 30%, y muy preferiblemente no mayor que 20%, medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A, y B) Perforar la espuma de polímero provista en el paso (A) en una superficie de la espuma de polímero para formar una multitud de canales de perforación extendiéndose desde esa superficie hacia la espuma de polímero, de manera que el contenido de celda abierta de la espuma medido de acuerdo con ASTM D2856 procedimiento A, se incrementa con relación a la espuma de polímero de (A) por lo menos en un 10% para obtener una espuma de polímero perforada teniendo un contenido de celda abierta de por lo menos un 20%, medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A. Otros aspectos de esta invención son las espumas de polímero celular que se obtienen de acuerdo con al método anterior y su uso como aislamiento acústico. Se incluyen espumas de polímero celular útiles para aislamiento acústico y térmico que comprenden una espuma de polímero que tiene un tamaño de celda promedio en la escala de aproximadamente 1.5 mm a aproximadamente 4 mm y un contenido de celda abierta no mayor que aproximadamente 50%, medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A, que tiene una multitud de canales de perforación extendiéndose desde esa superficie hacia la espuma de polímero de acuerdo con las siguientes fórmulas: PD = X / (ACS)2 Z x %OCC / (100-%OCC))< (PD) en donde "PD" representa el número de canales de perforación por centímetro cuadrado formados en el paso (B); "ACS" representa el tamaño de celda promedio de la espuma de polímero en el paso (A) medida en milímetros de acuerdo con ASTM D3576; "%OCC" representa el porcentaje de contenido de celda abierta de la espuma de polímero perforada medida de acuerdo con ASTM D2856, procedimiento A; "X" es un entero positivo igual a 4; y "Z" es un número positivo igual a 1. El polímero preferiblemente es: (A) por lo menos un polímero de propileno predominantemente isotáctico que tiene (1) un valor de tan d no mayor que 1.5, (2) una tensión bajo fusión de por lo menos 7 centiNewtons (cN), y/o (3) una resistencia bajo fusión de por lo menos 10 centiNewtons (cN) y, opcionalmente, (B) por lo menos una resina de polímero de etileno producida a través de un procedimiento de radical libre mezclada con el polímero de polipropileno preferiblemente en una relación en peso no mayor que aproximadamente 65:35. La espuma de polímero preferiblemente tiene una densidad menor que 25 kg/m3.

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN 1. Componentes para hacer la espuma Las resinas termoplásticas adecuadas para las espumas de polímero de la presente invención incluyen todos tipos de polímeros termoplásticos, y sus mezclas que son espumables a través de procedimientos de extrusión. Ejemplos de resinas de polímero termoplástico adecuadas para la presente invención incluyen, pero no se limitan a, poliestirenos y parafinas de poliolefinas incluyendo resinas de polietileno, resinas de polipropileno, así como mezclas de interpolímero de etileno-estireno (ESI), con resinas de poliolefina, tales como mezclas de polietileno y ESI o polipropileno ESI, con resinas de polietileno, copolímeros de resinas de polietileno, y las mezclas de resinas de polietileno siendo preferidas. Ejemplos de dichas resinas de polietileno de baja densidad, tales como aquellas que tienen un índice de fusión de 0.9 dg/minuto y una densidad de 0.922 g/cm3. El interpolímero de etileno-estireno anteriormente mencionado es un interpolímero substancialmente aleatorio que comprende en forma polimerizada i) uno o más monómeros de a-olefina y ¡i) uno o más monómeros aromáticos de vinilo o vinilideno o una combinación de los mismos, uno o más monómeros de vinilo alifáticos o cicloalifáticos estéticamente impedidos, y opcionalmente iii) otro monómero(s) insaturados estéricamente, pollmerizables. El término "interpolímero" se utiliza aquí para indicar un polímero en donde por lo menos dos monómeros diferentes son polimerizados para hacer el interpolímero. El término "substancialmente aleatorio" es el ¡nterpolímero substancialmente aleatorio que resulta de la polimerización de i) uno o más monómeros de -olefina y i¡) uno o más monómeros aromáticos, alifáticos o cicloalifáticos de vinilo o vinilideno estéricamente impedidos, y opcionalmente iii) otro monómero(s) insaturado etilénicamente polimerizable como se utiliza aquí generalmente significa que la distribución del monómero de dicho interpolímero puede se descrito por el modelo estadístico de Bernoulli o a través de un modelo estadístico Markoviano de primero o segundo orden, como se describe por J. C. Randall en POLYMER SEQUENCE DETERMINATION, Carbon-13 Método NMR, Academic Press, Nueva York, 1977, pp, 71-78. Preferiblemente, el interpolímero substancialmente aleatorio que resulta de la polimerización de uno o más monómeros de a-olefina y uno o más monómeros aromáticos de vinilo o vinilideno, y opcionalmente otro monómero(s) insaturado etilénicamente polimerizable, no contiene más de 15% de la cantidad total de monómero aromático de vinilo o vinilideno en bloques de monómero aromático de vinilo o vinilideno de mas de tres unidades. Mas preferiblemente, el polímero no está caracterizado por un alto grado de tanto isotacticidad como de sindiotacticidad . Esto significa que en el espectro carbono-13 NMR del ¡nterpolímero substancialmente aleatorio las áreas pico correspondan a la cadena principal de metileno y carbonos de metina representando tanto secuencias mes odiad como secuencias diad racémicas, las cuales no deben exceder el 75% del área total pico de la cadena principal de metileno o carbonos de metina. A través del término subsecuentemente utilizado "interpolímero substancialmente aleatorio" se quiere dar a entender un interpolímero substancialmente aleatorio producido a partir de los monómeros antes mencionados. Los monómeros de a-olefina los cuales son útiles para preparar el interpolímero substancialmente aleatorio incluye, por ejemplo, monómeros de a-olefina que contiene de 2 a 20, preferiblemente de 2 a 12, muy preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono. Particularmente adecuados son etileno, propileno, butano-1, 1,4-metil-1 -penteno, hexeno-1, u octeno-1 o etileno en combinación con uno o más de propileno, butano-1, 4-metil-1 -penteno, hexeno-1 u octeno-1. Los más preferidos son etileno o una combinación de etileno con olefinas de C3-C8. Estas oc-olefinas no contienen una porción aromática. Otro monómeros etilénicamente insaturados polimerizables opcionales incluyen olefinas de anillos restringido tales como norborneno y alquilo de Ci-C10, o norbornenos substituidos con arilo de C6-Cio, con un interpolímero ilustrativo siendo etileno/estireno/norborneno. Los monómeros aromáticos de vinilo o vinilideno que pueden ser empleados para preparar el interpolímero substancialmente aleatorio incluyen, por ejemplo, aquellos representados por la siguiente fórmula I: Ar I (CH2)n I C C(R2)2 en donde R se selecciona del grupo de radicales consistiendo de hidrógeno y radicales alquilo conteniendo de 1 a 4 átomos de carbono, preferiblemente hidrógeno o metilo; cada R2 se selecciona independientemente del grupo de radicales que consiste de hidrógeno y radicales alquilo que contienen de 1 a 4 átomos de carbono, preferiblemente hidrógeno o metilo; Ar es un grupo fenilo o un grupo fenilo substituido con 1 a 5 substituyentes seleccionados del grupo que consiste de halógeno, alquilo de d-C4 , y haloalquilo de Ci-C4; y n tiene un valor de cero a 4, preferiblemente de cero a 2, muy preferiblemente de cero. Los monómeros particularmente adecuados incluyen estireno y sus derivados substituidos con alquilo inferior o halógeno. Los monómeros preferidos incluyen estireno, a-metil estireno, los derivados substituidos con alquilo inferior (C1-C4) o de anillo fenilo, de estireno, tales como, por ejemplo, orto-, meta-, y para-metilestireno, t-butil estireno, los estírenos halogenados de anillo, tales como cloroestireno, para-vinil tolueno o mezclas de los mismos. Un monómero de monovinilo aromático preferido es estireno. Los interpolímeros substancialmente aleatorios más preferidos son los interpolímeros de etileno y estireno y los interpolímeros de etileno, estireno y por lo menos una a-olefina que contiene de 3 a 8 átomos de carbono. Los interpolímeros substancialmente aleatorios usualmente contienen de 0.5 a 65, preferiblemente de 1 a 55, muy preferiblemente de 2 a 50% molar de por lo menos un monómero aromático de vinilo o vinilideno, alifático o una combinación del mismo, un monómero de vinilo o vinilideno alifático o cicloalifático esféricamente impedido y de 35 a 99.5, preferiblemente de 45 a 99, más preferiblemente de 50 a 98% molar de por lo menos una o-olefina alifática que tiene de 2 a 20 átomos de carbono. Estos interpolímeros pueden ser preparados de acuerdo con W098/10014, incorporada aquí por referencia. La espuma de polímero proporcionada de acuerdo con el paso (A) preferiblemente comprende por lo menos una poliolefina. En una modalidad, la espuma de polímero, proporcionada de acuerdo con el paso (A) es una espuma de polímero termoplástico celular que tiene un promedio de tamaño de celda de por lo menos 1.5 milímetros (mm), una densidad no mayor que 300 kilogramos por centímetro cúbico (kg/cm3), y un coeficiente de absorción de sonido promedio de por lo menos 0.2, y una temperatura de distorsión de por lo menos 110 grados Celsius (°C), en donde el polímero termoplástico comprende: (A) por lo menos un polímero de propileno predominantemente isotáctico, que tiene un valor tan d no mayor que 1.5 mm y opcionalmente (B) por lo menos un polímero de etileno producido a través del procedimiento de radical libre mezclado con el polímero de polipropileno (A), en donde el polímero termoplástico comprende el polímero de etileno (B) mezclado con el polímero de propileno (B) en una relación de peso no mayor que 65:35; la espuma tiene por lo menos una superficie, de por lo menos una superficie que tienen definida ahí una multiplicidad de canales de perforación extendiéndose a partir de por lo menos una superficie dentro de la espuma tal que existe un promedio de por lo menos un canal de perforación por un área de 10 centímetros cuadrados (cm2) de por lo menos una superficie o una combinación de la misma la espuma tiene una densidad de por lo menos 25 kg/cm3. El término "polímero de propileno" como se utiliza aquí, significa un polímero el cual por lo menos 50% en peso de sus unidades monoméricas se derivan directamente del propileno. Monómeros etilénicamente insaturados adecuados diferentes de propileno que pueden se incluidos el polímero de propileno, incluyen olefinas, acetato de vinilo, metilacrilato, etilacritalo, metacrilato de metilo, ácido acrílico, ácido itacónico, ácido maleico, y anhídrido maleico. Los interpoiímeros de propileno apropiados incluyen copolímeros o interpolímeros aleatorios, de bloque y de injerto de propileno y una olefina seleccionada del grupo que consiste de etileno, 1-olefinas de C4-C10, y dienos de C4-C10. Los interpolímeros de propileno también incluyen interpolímeros aleatorios de propileno y 1-olefinas seleccionas del grupo que consiste de etileno y 1-olefinas de C-\-C3, las 1-olefinas de C4-C10 incluyen las 1-olefinas de C4-C10 lineales y ramificadas tales como, por ejemplo, 1-buteno, isobutileno, 1-penteno, 3-metil-1 -buteno, 1-hexeno, 3 ,4-d i met i I- 1 -buteno, 1-hepteno, y 3-metil-1 -hexeno. Ejemplos de dienos de C4-C10 incluyen, 1 ,3-butadieno, 1 ,4-pentadieno, isopreno, 1 ,5-hexadieno y 2,3-d¡metil-1 ,3-hexadieno. Como se utiliza aquí, el término "interpolímeros", significa polímeros derivados de la reacción de dos o más monómeros diferentes e incluye, por ejemplo, copolímeros y terpolímeros. El material de polímero de propileno puede estar compuesto solamente de uno o más homopolímeros de propileno, uno o más copolímeros de propileno, y mezclas de uno o más de cada uno de los homopolímeros o copolímeros de propileno. El polipropileno preferiblemente comprende por lo menos 70, aún más preferiblemente 90, y aún más preferiblemente 100% en peso de las unidades derivadas de monómero de propileno (es decir, los homopolímeros de propileno son preferidos). El polímero de propileno preferiblemente tiene un peso molecular promedio en peso (Mw) de por lo menos 100,000. El Mw puede ser medido a través de procedimientos conocidos. El polímero de propileno preferiblemente también tiene un índice de ramificación menor que 1. El índice de ramificación es un aspecto para cuantificar el grado de ramificación de cadena larga seleccionado para esta invención particular. La definición de índice de ramificación y procedimiento para determinar el mismo, se describen en la columna 3, línea 65 a la columna 4, línea 30 de la patente de E.U.A. No. 4,916,198, la cual se incorpora aquí por referencia. El índice de ramificación muy preferiblemente es menor que 0.9, y aun muy preferiblemente menor que 0.4. El polímero de propileno tiene un valor de tan d no mayor que 1.5, preferiblemente no mayor que 1.2, de preferencia no mayor que 1.0, y aún preferiblemente no mayor que 0.8. El valor de tan d puede ser calculado a partir de g"/g', en donde g" es el módulo de pérdida del polímero de propileno y g' es un módulo de almacenamiento del baño de fusión de polímero de propileno utilizando un espécimen con un espesor de 2.5 mm y un diámetro de 25 mm del polímero de propileno a 190°C a un frecuencia de oscilación de un Radian por segundo. Estos parámetros pueden ser medidos utilizando un espectrómetro mecánico, tal como Rheometrics Modelo RMS-800 disponible de Rheometrics, Inc., Piscataway, Nueva Jersey, E.U.A. Los detalles adicionales de cómo llevar a cabo esta determinación de los valores de tan d, g' y g" se proporcionan en la columna 5, líneas 59 a 64, y columna 6, líneas 4 a 29, de la patente de E.U.A. No. 5,527,573, la cual se incorpora aquí por referencia. Además, o como alternativa, el polímero de propileno preferiblemente tiene una tensión de fusión de por lo menos 7 centiNewtons (cN), muy preferiblemente de por lo menos 10 cN, y aún muy preferiblemente de por lo menos 15 cN, y todavía más preferiblemente de por lo menos 20 cN. Preferiblemente, el polímero de propileno tiene una tensión de fusión no mayor que 60 cN, más preferiblemente no mayor que 40 cN. El término "tensión de fusión" como se utiliza a través de esta descripción se refiere a una medición de la tensión en cN de una hebra de material de polímero fundido extruido a partir de un dado capilar con un diámetro de 2.1 mm y una longitud de 40 mm a 230°C y a una velocidad de extrusión de 20 mm/minuto (min) y a una velocidad de absorción constante de 3.14 metros/minuto utilizando un aparato conocido como Probador de Tensión de Fusión Modelo 2 disponible de Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. Este método para determinar la tensión de fusión se denomina algunas veces como el "Método de Chisso". Además o como alternativa, el polímero de propileno preferiblemente tiene una resistencia de fusión de por lo menos 10 centiNewtons (cN), muy preferiblemente de por lo menos 20 cN, de preferencia de por lo menos 25 cN y aún muy preferiblemente de por lo menos 30 cN. Preferiblemente el polímero de propileno tiene una resistencia de fusión no mayor que 60 cN, muy preferiblemente no mayor que 55 cN. El término "resistencia de fusión" a través de esta descripción, se refiere a una medición de la tensión en cN de una hebra de material de polímero fundido extruido a partir de un dado capilar con un diámetro de 2.1 mm y una longitud de 41.9 mm a 190°C a una velocidad de 0.030 cc/segundo y estirado a una aceleración constante para determinar la fuerza de tracción limitante, o la resistencia a la ruptura, utilizando un aparato conocido como un aparato de tensión de fusión Gottfert Rheotens™ disponible de Gottfert, Inc. El polímero de propileno utilizado en el procedimiento de la invención preferiblemente también tiene una elongación bajo fusión de por lo menos 100%, preferiblemente por lo menos 150%, muy preferiblemente por lo menos 200% según medido a través de mismo aparato de tensión de fusión Rheotens™ y el procedimiento general descrito anteriormente. El material de polímero de propileno preferiblemente también tiene una velocidad de flujo de fusión de por lo menos 0.01, preferiblemente por lo menos 0.05, muy preferiblemente por lo menos 0.1 g/10 minutos, y aún muy preferiblemente por lo menos 0.5 g/10 minutos hasta 100, de preferiblemente hasta 50, muy preferiblemente hasta 20, y aún muy preferiblemente hasta 10g/10 minutos. A través de esta descripción, el término "velocidad de flujo de fusión" se refiere a una medición conducida de acuerdo con American Society for Testing and Materials (ASTM)-D-1238 condición 230°C C/2.16 kg. (Condición L). Los polímeros de propileno preferidos incluyen aquellos que son ramificados o ligeramente están entrelazados. La ramificación (o entrelazamiento ligero) se puede obtener a través de métodos generalmente conocidos en la técnica, tales como ramificación química o por irradiación/entrelazamiento ligero. Una resina que se prepare como una resina de polipropileno ramificada/ligeramente entrelazada antes de utilizar la resina de polipropileno para preparar un producto de resina de polipropileno terminado y un método para preparar dicha resina de polipropileno se describen en la patente de E.U.A. No. 4,916,198, la cual se incorpora aquí por referencia. Otro método para preparar una resina de polipropileno ramificada/ligeramente entrelazada es introducir compuestos químicos al extrusor, junto con una resina de polipropileno y permitir que se presente en el extrusor la reacción de ramificación/entrelazamiento ligero. Las patentes de E.U.A. Nos. 3,250,731 y 4,714,716 y Solicitud Internacional publicada WO 99/10424 ¡lustran este método y se incorporan aquí por referencia. Las técnicas de irradiación se ilustran por las patentes de E.U.A. Nos. 5,605,936 y 5,883,151 las cuales se incorporan aquí por referencia. La composición de polímero utilizada para preparar la espuma preferiblemente tiene un contenido de gel menor que 10%, muy preferiblemente menor que 5%, a través de ASTM D2765-8, Método A. La expresión "polímero de etileno producido" como se utilizan en la presente, significa un polímero en donde por lo menos un 50% en peso de sus unidades monoméricas se derivan directamente de etileno. En una modalidad, el polímero de etileno preferiblemente producido a través de un procedimiento de radical libre. ??? polímero de etileno preferiblemente es producido sin la presencia de un catalizador, particularmente un catalizador sólido u otro catalizador capaz de actuar como un agente de nucleación, para la composición espumable utilizada para hacer las espumas de la presente invención. Los polímeros etileno preferiblemente son polietileno de baja densidad (LDPE), ésteres vinílicos de ácidos carboxílicos tales como acetato de vinilo y propionato de vinilo y ésteres de ácidos carboxílicos monoetilénicos tales como metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de propilo y mezclas de los mismos. Los interpolímeros de etileno adecuados incluyen aquellos descritos como "polímeros etilénicos suaves" en la patente de E.U.A. No. 4,101,467, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Los ejemplos específicos de polímeros de etileno preferidos incluyen LDPE, copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA), copolímero de etileno-acrilato de etilo (EEA), o una combinación de los mismos, copolímero de etileno-ácido acrílico (EAA), y mezclas de los mismos. La cantidad de monómero distinto del etileno incorporado al polímero de etileno es menor que 50% en peso (%/p), muy preferiblemente no mayor que 30% en peso, y aun más preferiblemente no mayor que 10% en peso, y aún mas preferiblemente no mayor que 1% en peso. Los polímeros de etileno son preferiblemente polietileno de baja densidad (LDPE). Los polímeros de etileno anteriormente mencionados fácilmente están disponibles como productos comerciales o una combinación de los mismos, y los procedimientos para hacerlos son bien conocidos. La compañía The Dow Chemical Corporation, por ejemplo, es un fabricante bien conocido de algunos de los polímeros de etileno anteriormente identificados. El polímero de etileno tiene un índice de fusión en la escala de 0.01, muy preferiblemente 0.05 y aún más preferiblemente de por lo menos 0.1 g/10 min a 100, muy preferiblemente hasta 50, y aun muy preferiblemente hasta 20 g/min. A través de esta descripción, el término "índice de fusión" se refiere a la medición conducido de acuerdo con ASTM D-1238, condición 190°C/2.16 kg. Los agentes de soplado útiles para hacer la estructura de espuma de la presente incluyen todos los tipos de agentes de soplado conocidos en la técnica; agentes de soplado físicos y químicos y mezclas de los mismos, incluyendo agentes de soplado inorgánicos, agentes de soplado orgánicos y agentes de soplado químicos. Los agentes de soplado inorgánicos adecuados incluyen dióxido de carbono, nitrógeno, argón, agua, aire, nitrógeno y helio. Los agentes de soplado orgánicos incluyen hidrocarburos alifáticos que tienen 1-6 átomos de carbono, alcoholes alifáticos que tiene 1-3 átomos de carbono, e hidrocarburos alifáticos total y parcialmente halogenados teniendo 1-4 átomos de carbono. Los hidrocarburos alifáticos incluyen metano etano, propano, butano, isobutano, n-pentano, isopentano, neopentano y similares. Los alcoholes alifáticos incluyen metanol, etanol, n-propanol, e isopropanol. Los hidrocarburos alifáticos total y parcialmente halogenados incluyen fluorocarburos, clorocarburos, y clorofluorocarburos. Los clorocarbonos para utilizarse en esta invención incluyen cloruro de metilo, cloruro de metileno, cloruro de etilo, y 1 , 1 , 1 -dicloroetano. Los fluorocarburos para utilizarse en esta invención incluyen, fluoruro de metilo, fluoruro de metileno, fluoruro de etilo, 1 ,1-difluoroetano (HFC-152a), 1 , 1 , 1 -trifluoroetano (HFC-143a), 1 , 1 , 1 ,-2-tetrafluoro-etano (HFC-134a), pentafluoroetano, difluorometano, perfluoroetano, 2,2,-difluoropropano, 1 ,1 ,1 -trifluoropropano, y 1,1,1,3,3,3-pentafluoropropano. Los clorofluorocarburos parcialmente halogenados para utilizarse en esta invención incluyen clorodifluorometano (HCHF-22), 1 , 1 -dicloro-1 -fluoroetano (HCFC-141b), 1-cloro-1,1-difluoroetano (HCFC-142b), 1 -dicloro-2,2,2-trifluoroetano (HCFC-123), y 1 -cloro-1 ,2,2,2, -tetrafluoroetano (HCFC-124). También se pueden utilizar clorofluorocarburos totalmente halogenados, pero no se prefieren por razones ambientales. Los agentes de soplado químicos para utilizarse en esta invención incluyen azodicarbonamida, azodiisobutirtonitrilo, azodicarboxilato de bario, n,n'-dimetil-n,n'-dinirosotereftalamida y bencensulfonhidrazida, 4,4-oxibencen sulfinil semicarbazida, y p-toluen sulfonilo semicarbazida, N,N = dimetil- N,N = dinitrosotereftalamida y trihidrazina triazina, bicarbonato de sodio, mezclas de bicarbonato de sodio y ácido cítrico. También se contemplan dentro del alcance de esta invención mezclas de todos estos agentes de soplado. Los agentes de soplado preferidos para el proceso de extrusión y el proceso de lotes para hacer camas moldeables son agentes de soplado físicos, con agentes de soplado orgánicos volátiles siendo preferidos, con hidrocarburos inferiores (por ejemplo, propano, butano e isobutano) siendo los más preferidos. Los agentes de soplado preferidos para procedimientos de espuma entrelazada son agentes de soplado que se pueden descomponer y nitrógeno. La cantidad de agente de soplado incorporado en el material de fusión de polímero para hacer un gel de polímero formador de espuma es variada según sea requerido para lograr una densidad predeterminada. Las espumas de la presente invención opcionalmente comprenden un absorbedor infrarrojo (bloqueador de transmisión) tal como negro de humo, grafito o dióxido de titano, para mejorar la capacidad de aislamiento térmica. Cuando se utiliza, el absorber infrarrojo puede comprender de entre 1.0 y 25% en peso y preferiblemente entre 2.0 y 10.0% en peso, basado en el peso de la mezcla de polímero en la espuma. El negro de humo puede ser de cualquier tipo conocido en la técnica, tal como negro de humo de horno, negro de humo térmico, negro de humo de acetileno y negro de humo de canal. Se prefiere que las espumas de la presente invención exhiban estabilidad dimensional. Un agente de control de estabilidad puede ser especialmente deseable para producir productos de lámina y plantilla gruesos (es decir, mayores que 4 mm) (más gruesos que 12 mm) de una estructura de celda substancialmente cerrada a partir de las espumas anteriores. En contraste, un agente de control de estabilidad adicional probablemente no es necesario o deseable cuando se forman espumas de celdas substancialmente abiertas. La estabilidad dimensional se mide tomando el volumen de la espuma durante el añejamiento como un porcentaje del volumen inicial de la espuma, medido dentro de los 30 segundos después de la expansión de la espuma. Utilizando esta definición, una espuma que recupera un 80% o más de un volumen inicial dentro de un mes es tolerable, mientras que una espuma que recupera el 85% más es preferida, y una espuma que recupera que 90% o más es especialmente preferida. El volumen se mide a través de un método adecuado tal como un desplazamiento cúbico del agua. Los agentes de control de estabilidad preferidos incluyen amidas y esteres de ácidos grasos de C ??-^2 · Dichos agentes se enseñan en las patentes de E.U.A. Nos. 3,644,230 y 4,214,054. Los agentes más preferidos incluyen estearamida de estearilo, monoestearato de glicerol, monobenenato de glicero, y monoestearato de sorbitol. Típicamente, dichos agentes de control de estabilidad son utilizados en una cantidad en la escala de 0.1 a 10 partes por cien parte del polímero. También se pueden incorporar varios aditivos en las espumas tales como llenadores inorgánicos, pigmentos, antioxidantes, barredores de ácido, absorbedores de luz ultravioleta, retardadores de las llamas, auxiliares de procesamiento o auxiliares de extrusión. Opcionalmente, se puede agregar un agente de nucleación a la mezcla espumable. La cantidad de agente de nucleación empelado para preparar las espumas de la presente invención variaría de acuerdo con el tamaño deseado de la celda, la temperatura de espumación y la composición del agente de nucleación. Por ejemplo, cuando se desea un tamaño de espuma grande, se debe utilizar muy poco o nada de agente de nucleación. Los agentes de nucleación útiles incluyen carbonato de calcio, estearato de bario, estearato de calcio, talco, arcilla, dióxido de titanio, sílice, estearato de bario, tierra diatomácea, mezclas de ácido cítrico y bicarbonato de sodio, Cuando se utiliza, la cantidad de agente de nucleación empleado puede estar en la escala de 0.1 a 5 partes en peso por cien partes en peso de la mezcla de resina de polímero (pph). 2. Procedimientos para Hacer la Espuma Las espumas de polímero de la presente invención se pueden preparar a través de técnicas y procedimientos bien conocidos por aquellos expertos en la técnica e incluyen procedimientos de extrusión así como procedimientos intermitentes utilizando un agente de soplado que se puede descomponer y entrelazamiento, siendo preferidos los procedimientos de extrusión. En un procedimiento de espumación de extrusión, los constituyentes del polímero son convertidos a un baño de fusión de polímero e incorporan un agente de soplado y, si se desea, otros aditivos en el baño de fusión de polímero para formar un gel espumable. Después, se extruye el gel espumable a través de un dado y hacia una zona de presión reducida o inferior que promueve la espumación para producir un producto deseado. La presión reducida es más baja que aquella a la cual es gel espumable se mantiene antes de la extrusión a través del dado. Antes de extruir el gel espumable a través del dado, el gel espumable es enfriando de una temperatura que promueve el mezclado de fusión a una temperatura inferior, la cual generalmente es de 30°C, la temperatura de fusión (Tm) de los polímeros constituyentes de la composición espumable. El agente de soplado puede ser incorporado o mezclado en el baño de fusión en el polímero a través de cualquier medio conocido en la técnica, tal como con un extrusor, mezclador o combinador. El agente de soplado se mezcla con el baño de fusión de polímero a una presión elevada suficiente para evitar la expansión substancial de material de polímero de fusión y para dispersar en general el agente de soplado homogéneamente en el mismo. Opcionalmente, se puede agregar un nucleador en el baño de fusión de polímero o mezclarse en seco con el material del polímero antes de la plastificación o fusión. Cualquier agente de soplado convencional puede ser utilizado para hacer las espumas de acuerdo con la presente invención. La patente de E.U.A. No. 5,348,795 describe un número de agentes de soplado adecuados en la columna 3, líneas 15-61, las enseñanzas de la cual se incorporan aquí por referencia. La patente de E.U.A. No. 5,527,573 también describe un número de agentes de soplado adecuados en la columna 4, línea 66 a 5, línea 20, las enseñanzas de la cual se incorporan aquí por referencia. Los agentes de soplado preferidos incluyen hidrocarburos alifáticos que tienen 1-9 átomos de carbono, especialmente propano, n-butano e isobutano. En un procedimiento de extrusión, el tamaño de la celda es afectado por varios parámetros que incluyen el tipo y el nivel de agente de soplado, el tipo de polímero, la geometría del orificio del dado, la velocidad de esfuerzo cortante en el dado, el nivel de agente de nucleación, el uso de un agente agrandador de celda, y la temperatura de espumación. Con el fin de hacer el tamaño de celda grande, el agente de nucleación normalmente no es agregado. Más bien, se puede agregar un agente agrandador de celda. Entre el resto de los parámetros, el tipo y el nivel del agente de soplado tienen el efecto mayor sobre el tamaño de celda. Ordinariamente, los agentes de soplado tienen una solubilidad relativamente alta y un tamaño molecular pequeño a un nivel relativamente bajo, proporcionando un tamaño de celda grande. Ejemplos de dichos agentes de soplado incluyen propano, n-butano, isobutano, n-pentano, cloruro de metilo, cloruro de metileno, cloruro de etilo, metanol, etanol, éter dimetílico, agua y un agente de soplado mixto que contiene uno o más de estos agentes de soplado. Las resinas de polímero etilénico ramificadas preparadas a través del método de radical libre a presión tienden a proporcionar celdas grandes cuando se expanden con estos agentes de soplado. Los aditivos para agrandar el tamaño de celda son, en general, aquellos compuestos de polímero de fusión a través de cualquier medio conocido en la técnica, tal como con un extrusor, mezclador, combinador o similares. El agente de soplado se mezcla con el material de polímero de fusión a una presión elevada suficiente para evitar la expansión substancial del material de polímero de fusión y para dispersar el agente de soplado homogéneamente en el mismo. Opcionalmente, un nucleador puede ser mezclado en el baño de fusión del polímero o mezclarse en seco con el material antes del a plastificación o fusión. El gel espumable típicamente se enfría a una temperatura más baja para optimizar las características físicas de la estructura de espuma. El gel después es extruido o transportado a través de un dado en la forma deseada a hacia una zona de presión reducida o inferior para formar la estructura de espuma. La zona de presión inferior está a una presión más baja que en donde el espumable se mantiene antes de la extrusión a través del dado. La presión más baja puede ser superatmosférica o subatmosférica(vacío), pero preferiblemente está a un nivel atmosférico. Las espumas no entrelazadas de la presente invención pueden ser formadas en una forma de hebra coalescida a través de la resina de polímero termoplástico (es decir, material de polímero) a través de un dado de orificios múltiples. Los orificios están dispuestos de manera que el contacto entre las corrientes adyacentes del producto extruido fundido ocurre durante el procedimiento de espumación y las superficies de contacto se adhieren una a la otra con suficiente adhesión para dar como resultado una estructura de espuma unitaria. Las corrientes del producto extruido fundido que salen del dado toman la forma de hebras o perfiles, las cuales deseablemente se forman a una espuma, se coalescen y se adhieren una a la otra para formar una estructura unitaria. Deseablemente, las hebras o perfiles individuales coalescidos deben permanecer adheridos en una estructura unitaria para evitar la deslaminación de la hebra bajo tensiones encontradas en la preparación, configuración y uso de la espuma. Las aberturas y el método para producir estructuras de espuma en forma de hebra coalescida se enseñan en las patentes de E.U.A. Nos. 3,573,152 y 4,824,720. La estructura de espuma de la presente también puede ser formada en perlas de espuma no entrelazadas adecuadas para moldear artículos. Las perlas de espuma pueden ser preparadas a través de un procedimiento de extrusión o un procedimiento intermitente. En el procedimiento de extrusión, las hebras de espuma que vienen de un dado de agujeros múltiples unido a un aparato de espuma convencional son granuladas para formar perlas de espuma. En un procedimiento intermitente, se suspenden partículas de resina discretas tales como pellas de resina granulada en un medio líquido, en donde estas son substancialmente insolubles, tal como agua; se impregnan con un agente de soplado introduciendo el agente de soplado en el medio líquido a una presión elevada y temperatura en un autoclave y otro recipiente de presión; y rápidamente se descargan hacia la atmósfera o una región de presión reducida para expansión para formar las perlas de espuma. Este procedimiento se enseña en las patentes de E.U.A. Nos. 4,379,859 y 4,464,484. Las espumas entrelazadas de la presente invención pueden ser preparadas ya sea a través del procedimiento de espuma entrelazada empleando un agente de soplado que se puede descomponer o a través de procedimientos de extrusión convencionales. Cuando se utiliza el procedimiento de espuma entrelazada empleando un agente de soplado que se puede descomponer, se pueden preparar espumas entrelazadas en la presente invención mezclando y calentando la resina de polímero termoplástico (es decir, el material de polímero) con un agente de soplado químico que se puede descomponer para formar un material de polímero plastificado o fundido espumable, extruyendo el material de polímero de fusión espumable a través de un dado, induciendo en entrelazamiento en el material de polímero de fusión, y exponiendo el material de polímero de fusión a una temperatura elevada para liberar el agente de soplado para formar la estructura de espuma. El material de polímero y el agente de soplado químico pueden ser mezclados y el baño de fusión mezclarse a través de cualquier medio conocido en la técnica, tal como con un extrusor, mezclador, combinador, o similares. El agente de soplado químico preferido es mezclado en seco con el material de polímero antes de calentar el material de polímero a una forma de fusión, pero también se puede agregar cuando el material de polímero está en la fase de fusión. El entrelazamiento puede ser inducido a través de la adición de un agente de entrelazamiento o a través de radiación. La inducción de entrelazamiento y la exposición a una temperatura elevada para efectuar la espumación o expansión puede ocurrir simultáneamente o secuencialmente. Si se utiliza un agente de entrelazamiento, éste es incorporado al material de polímero en la misma forma como el agente de soplado químico. Además, si se utiliza un agente de entrelazamiento, el material de polímero de fusión espumable es calentado o expuesto a una temperatura preferiblemente menor que 150"C para evitar la descomposición del agente de entrelazamiento a el agente de soplado y para evitar el entrelazamiento prematuro. Si se utiliza un entrelazamiento de radiación, el material de polímero de fusión espumable de calienta o se expone a una temperatura preferiblemente menor que 160°C para evitar la descomposición del agente de soplado. El polímero de fusión espumable es extruido o transportado a través de un dado de forma deseada para formar una estructura espumable. La estructura espumable después es entrelazada y expandida a una temperatura elevada o alta (típicamente de 150°C a 250°C) tal como en un horno para formar una estructura de espuma. Cuando se utiliza entrelazamiento por radiación, la estructura espumable es irradiada para entrelazar el material de polímero, el cual después se expande a la temperatura elevada como se describió anteriormente. La estructura ventajosamente puede hacerse en forma de lámina como plantilla delgada de acuerdo con el procedimiento anterior utilizando ya sea agentes de entrelazamiento o radiación.

Además, de utilizar un agente de entrelazamiento o radiación en el procedimiento de espuma entrelazada, empleando un agente de soplado que se puede descomponer, el entrelazamiento puede ser logrado a través de entrelazamiento de silano como se describe en CP. Park, Supra, Capítulo 9. Las espumas entrelazadas de la presente invención también pueden hacerse a una estructura de plantilla continua a través de un procedimiento de extrusión utilizando un dado de terreno largo como se describen en GB 2,145,961A. En ese procedimiento, el polímero, el agente de soplado que se puede descomponer y el agente de entrelazamiento se mezclan en un extrusor; la mezcla se calienta para permitir que el polímero se entrelace y el agente de soplado se descomponga en un dado de terreno largo; y una estructura de espuma se forma y es conducida fuera del dado, la estructura de espuma y el contacto de dado siendo lubricados a través de un material de lubricación apropiado. Las espumas entrelazadas de la presente invención también pueden ser formadas a perlas de espuma entrelazadas adecuadas para moldear artículos. Para hacer las perlas de espuma, las partículas de resina discretas tales como pellas de resina granuladas son: suspendidas en un medio líquido en donde son substancíalmente insolubles tal como agua; impregnadas con un agente de entrelazamiento y un agente de soplado a una presión y temperatura elevada en un autoclave u otro recipiente de presión; y rápidamente se descargan hacia la atmósfera a una región de presión reducida para expanderse para formar las perlas de espuma. En otra versión del procedimiento, las perlas del polímero son impregnadas con un agente de soplado, enfriadas, descargadas del recipiente y después se expanden con calentamiento o con vapor. En una parte derivada del procedimiento anterior, el monómero de estireno puede ser impregnado en las pellas suspendidas junto con el agente de entrelazamiento para formar un interpolímero de injerto con el material de polímero. El agente de soplado puede ser impregnado en las pellas de resina mientras está en suspensión, o alternativamente, en un estado no hidratado. Las perlas que se pueden expandir después se expanden calentando con vapor, y se moldean a través de un método de moldeo convencional para las perlas de espuma de poliestireno que se pueden expandir. Las perlas de espuma después pueden ser moldeadas a través de cualquier medio conocido en la técnica, tal como cargar las perlas de espuma al molde, comprimir el molde para comprimir las perlas y calentar las perlas tal como con vapor para efectuar la coalescencia y la soldadura de las perlas para formar un artículo. Opcionalmente, las perlas pueden ser precalentadas con aire u otro agente de soplado antes de cargarse al molde. Excelentes enseñanzas de los procedimientos anteriores y métodos de moldeo se encuentran en CP. Park, Supra, pp. 227-233, y en las patentes de E.U.A. Nos. 3,886,100; 3,959,189; 4,168,353, y 4,429,059. Las perlas de espuma también pueden ser preparadas preparando una mezcla de polímero, agente de entrelazamiento y mezclas que se pueden descomponer en un dispositivo de mezclado adecuado o extrusor y formar la mezcla a pellas, y calentar las pellas para entrelazar y expandir. Otro procedimiento para hacer perlas de espuma entrelazadas adecuadas para moldearse a artículos para fundir el material de polímero y mezclarlo con un agente de soplado físico en un aparato de extrusión de espuma convencional para formar una hebra de espuma esencialmente continua. La hebra de espuma se granula o se forma en pellas para formar perlas de espuma. Las perlas de espuma después son entrelazadas a través de radiación. Las perlas de espuma entrelazadas después pueden ser coalescidas y moldeadas para formar varios artículos, tal como se describió anteriormente para el otro procedimiento de perla de espuma. Las enseñanzas adicionales de este procedimiento se encuentra en la patente de E.U.A. No. 3,616,365 y en CP. Park, Supra, pp. 224-228. Además, se puede emplear tecnología de entrelazamiento de silano en el procedimiento de extrusión. Las enseñanzas de este procedimiento de encuentran en CP. Park, Supra, Capítulo 9 y en la patente de E.U.A. No. 4,714,716. Cuando se utilizan procedimientos de entrelazamiento de silano como procedimientos de extrusión convencionales, un polímero es injertado son un silano vinilo-funcional o un silano azido-funcional y extruirse para formar espumas. Las espumas extruidas después se exponen a aire húmedo caliente para desarrollar el entrelazamiento. Las espumas entrelazadas de la presente invención pueden hacerse en forma de material de abastecimiento de bollo mezclando el material de polímero, un agente de entrelazamiento y un agente de soplado para formar una rebanada, calentando la mezcla en un molde, de manera que el agente de entrelazamiento puede el material de polímero y el agente de soplado se puede descomponer, y expandir la espuma liberando la presión en el molde. Opcionalmente, el material de abastecimiento de bollo formado después de la liberación de presión puede volverse a calentar para efectuar una expansión adicional. La hoja de polímero entrelazado se hace irradiando una hoja de polímero como haz de alta energía o calentando la hoja del polímero conteniendo un agente de entrelazamiento químico. La hoja de polímero entrelazado se corta a las formas deseadas y se impregnan con nitrógeno a alta presión y a una temperatura por arriba del punto de ablandamiento del polímero. La liberación de la presión efectúa la nucleación de burbujas y algo de expansión en la hoja. La hoja se vuelve a calentar en un recipiente a baja presión bajo una presión por arriba del punto de ablandamiento, y la presión es liberada de manera que la espuma puede expanderse. La densidad de la espuma de polímero provista en el paso (A) preferiblemente es menor que 100, de preferencia no mayor que 60, muy preferiblemente no mayor que 40, y aún muy preferiblemente menor que 25 kg/m3 y tiene densidades de por lo menos 5 y convenientemente 10 kg/m3. De preferencia, el tamaño de celda promedio de la espuma de polímero vista en el paso (A) es por lo menos 2 mm, muy preferiblemente por lo menos 3 mm y en una modalidad de preferencia menos de 4 mm, tal como hasta 3.9 mm. Además, la espumas preparadas a través de los métodos anteriores pueden ser de celda abierta o cerrada. 3. Adición Canales de Perforación La espuma de esta invención preferiblemente tiene canales de perforación, muy preferiblemente una multitud de canales de perforación extendiéndose desde por lo menos una superficie hacia la espuma, de manera que existe un promedio de por lo menos 1, de preferencia por lo menos 5, preferiblemente por lo menos 10, muy preferiblemente por lo menos 20 y aún muy preferiblemente por lo menos 30 canales de perforación por un área de 10 centímetros cuadrados (cm2) de por lo menos una superficie. El término "multitud" como se utiliza en la presente significa por lo menos dos. En una modalidad preferida, la espuma de esta invención contiene por lo menos 7 canales de perforación Los canales de perforación preferiblemente tienen un diámetro promedio de por lo menos una superficie de al menos 0.1 mm, preferiblemente de por lo menos 0.5 mm, muy preferiblemente al menos 1 mm y preferiblemente hasta aproximadamente el tamaño de celda promedio de la espuma medido de acuerdo con ASTM D-3756. Una o más superficies de la espuma preferiblemente tiene un promedio de por lo menos 4 canales de perforación por centímetro cuadrado extendiéndose desde por lo menos una superficie hacia la espuma.

Típicamente, la perforación comprende puncionar la espuma base con uno o más objetos puntiagudos, afilados. Los objetos puntiagudos, afilados incluyen agujas, pasadores, púas, o tornillos. Además la perforación puede comprender de perforación, corte con láser, corte de fluido a alta presión, pistolas de aire o proyectiles. Una descripción de cómo crear los canales de perforación adecuados para un propósito diferente, principalmente acelerar la liberación del agente de soplado de la espuma, se proporciona en la patente de E.U.A. No. 5,585,058 la cual se incorpora aquí por referencia. Además, la espuma base puede ser preparada para tener celdas alargadas jalando la espuma durante la expansión. Dicha tracción da como resultado celdas alargadas sin cambio o por lo general, incrementando el tamaño de celda en la dirección horizontal. De esta manera, la tracción da como resultado un tamaño de celda promedio incrementando en la dirección perpendicular a la dirección vertical (EH promedio) y facilita la perforación. La perforación de la espuma base puede ser realizada en cualquier patrón, incluyendo patrones cuadrados y patrones triangulares. Aunque la selección de un diámetro particular del objeto puntiagudo, afilado, con el cual se perfora la espuma base depende de muchos factores, incluyendo el tamaño de celda promedio, espacio destinado de perforaciones, los objetos puntiagudos, afilados, útiles en la preparación de ciertas espumas de la presente invención típicamente tendrán diámetros de 1 mm a 4 mm. El paso (B) preferiblemente se realiza en por lo menos 7 sitios distintos en una superficie de la espuma de polímero que están separados uno del otro a través de una distancia promedio no menor que el doble del diámetro promedio de los canales de perforación formados mediante el paso (B). Los canales de perforación preferiblemente tienen un diámetro promedio en la escala de 0.5 a 3 mm. La espuma de polímero del paso (A) preferiblemente tiene un espesor promedio perpendicular a la superficie perforada mediante el paso (B), por lo menos aproximadamente 25 mm y una espuma de polímero del paso (A) preferiblemente se perfora de acuerdo con el paso (B) a una profundidad promedio de por lo menos 5 mm por debajo de la superficie de polímero. Se puede utilizar compresión como un medio adicional para abrir celdas. La compresión puede ser realizada a través de cualquier medio suficiente para ejercer una fuerza externa a una o más superficies de la espuma, y de esta manera ocasionar que las celdas dentro de la espuma se revienten. La compresión durante o después de la perforación es especialmente efectiva para romper las paredes de la celda adyacentes a los canales creados por la perforación, ya que se puede crear una diferencia de alta presión a través de las paredes de la celda. Además, a diferencia de la perforación con aguja, la compresión puede dar como resultado la ruptura de las paredes de celda mirando en todas las direcciones, creando así trayectorias tortuosas deseadas para la absorción de sonido.

La abertura mecánica de las celdas cerradas de la espuma base reduce la resistencia del flujo de aire de la espuma base creando poros de tamaño grande en las paredes y postes de las celdas. En cualquier caso, sin considerar el medio particular a través del cual se hace esto, dicha abertura mecánica de las celdas cerradas dentro de la espuma polímero termoplástico de base sirve para mejorar la utilidad de la espuma para la absorción de sonido y aplicaciones de aislamiento de sonido. Claro que, el porcentaje de celdas abiertas mecánicamente dependerá de un número de factores, incluyendo el tamaño de la celda, la forma de la celda, los medios para abrir, y el grado de la aplicación de los medios para abrir aplicado a la espuma base. El contenido de celda de la espuma de polímero de acuerdo con ASTM D2856, procedimiento A, después del paso (B), sin embargo, preferiblemente no es mayor que aproximadamente 50%. En una modalidad, el contenido de celda abierta de la espuma de polímero de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento C, después del paso (B) no es mayor que aproximadamente 50%. El método preferiblemente se realiza de acuerdo con una o ambas de las siguientes fórmulas: PD > x / (ACS)2 Z X %OCC / (100 - %OCC)) < (PD) en donde "PD" representa el numero de canales de perforación por centímetro cuadrado formado en el paso (B); "ASC" representa el tamaño de celda promedio de la espuma de polímero proporcionada en el paso (A) medida en milímetros de acuerdo con ASTM D3576; "%OCC" representa el porcentaje de contenido de celda abierta en la espuma de polímero perforado formado en el paso (B) medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A; "X" es un entero positivo preferiblemente igual a 4, mas preferiblemente igual a 6 y aún muy preferiblemente igual a 7; y "Z" es un número positivo preferiblemente igual a 1, muy preferiblemente igual a 1.5 y aún muy preferiblemente Igual a 2. 4. Funcionamiento y Utilidad La espuma de la presente invención tiene excelentes capacidades de absorción acústica. Una forma para medir la habilidad para absorber sonido es medir el coeficiente de absorción acústica de la espuma de acuerdo con ASTM E-1050 a 25, 500, 1000, y 2000 Hz y después calcular el promedio aritmético de aquellos coeficientes de absorción de sonido. Cuando se hace esa determinación con las espumas de la presente invención, el coeficiente de absorción de sonido promedio preferiblemente es de por lo menos aproximadamente 0.2, de preferencia de por lo menos aproximadamente 0.3, y preferiblemente por lo menos aproximadamente 0.4 y aún muy preferiblemente por lo menos alrededor de 0.5.

La espuma de esta invención es útil para absorber sonido en la escala de 20 a 20,000 Hz, de preferencia 50 a 50,000 Hz y aún muy preferiblemente de 250 a 2000 Hz, preferiblemente de manera que la capacidad de absorción de sonido es equivalente a los coeficientes de absorción de sonido promedio preferidos anteriores. Por ejemplos la espuma puede ser localizada en presencia de una intensidad de sonido de por lo menos 50 decibeles, tal como en un equipo equipado con un motor de combustión. Otra ventaja de la espuma de la presente invención es que el coeficiente de absorción de promedio alto se logra con una baja absorción de agua. Esto es deseable para ayudar a limitar la corrosión de partes metálicas cercanas, para evitar el crecimiento de bacterias y moho y para mejorar el valor de asilamiento térmico cuando esto es necesario. La espuma de la invención preferiblemente no absorbe más de 10, 5, 3, preferiblemente no mas de 1.5, y aún muy preferiblemente no mas de 1% de agua en volumen cuando se mide de acuerdo con la norma europea (EN) 12088 a un gradiente de temperatura de 50°C en una atmósfera saturada de agua caliente, y la espuma (esta última se mantiene a una temperatura a, o por debajo de 0°C con el fin de condensar el agua sobre la superficie de la muestra de espuma) basándose en un período de prueba de 14 días de exposición. La espuma de polímero hecha a través del paso (B) preferiblemente tiene una conductividad térmica no mayor que aproximadamente 90, muy preferiblemente no mayor aproximadamente que 70, y aún más preferiblemente no mayor que aproximadamente 60, mW7m°K medida a una temperatura promedio de 10°C de acuerdo con DIM52616. Preferiblemente, la espuma de polímero hecha a través del paso (B) tiene una absorción de agua no mayor que uno del porcentaje preferido anteriormente mencionado en escalas de volumen y la conductividad térmica se midió después de exponer la superficie perforada de la espuma de polímero hecha mediante el paso (B) a agua a 20°C y después remover la humedad de superficie de la espuma de polímero sigue estando dentro de las escalas de conductividad térmica preferidas anteriores. Las propiedades anteriores hacen que esta invención sea útil como un aislamiento acústico, particularmente en un vehículo expuesto a un ambiente externo o en un ambiente húmedo, tal como en un ambiente marino. Los siguientes ejemplos se ilustran, pero no de ninguna manera limitan el alcance de la presente invención. Todas las partes y porcentajes se dan en peso y todas las temperaturas están en grados centígrados a menos que se indique otra cosa.

EJEMPLO Este ejemplo ilustra espumas que se usarán en esta invención y el método de preparar las espumas a través del procedimiento de extrusión. En el Cuadro 1, se listan las espumas utilizadas en este ejemplo. El aparato es un extrusor tipo tornillo que tiene dos zonas adicionales para mezclar y enfriar, en el extremo de las zonas secuenciales usuales para alimentar, fundir y dosificar. Se proporciona una abertura para inyectar el agente de soplado sobre el barril extrusor entre las zonas de dosificación y de mezclado. Al final de la zona de enfriamiento, está unido un orificio de dado que tiene una abertura con una forma generalmente rectangular. Una resina de polietileno de baja densidad (LDPE) que tiene un índice de fusión de 0.9 g/10 minutos (ASTM D-1238 190°C/2.16 kg= y una densidad de 0.923 g/cm3 y una resina de interpolímero de etileno-estireno (ESI) se alimentaron dentro del extrusor a una relación de 99/1 a una velocidad uniforme. Además, un concentrado de retardador de las llamas, un concentrado de colorante negro, monoestearato de glicerol (GMS) y un antioxidante se alimentaron a relaciones predeterminadas para alcanzar los niveles deseados de ingredientes efectivos. La resina ESI es INDEX® DS 201 (disponible de The Dow Chemical Company). La resina está en aproximadamente 70:30 en peso del copolímero de etileno y estireno y tiene un índice de fusión de 1.1 (ASTM D-1238 190°C/2.16 kg). El concentrado de retardador de las llamas consiste de 37.5% cada uno de una cera de parafina clorada (Clorez™ 760 disponible de Dover Chemical Corp.) y trióxido de antimonio y 25% de polietileno de baja densidad (índice de fusión de 1.8 y 0.923 g/cm3 de densidad). El concentrado de retardador de las llamas se alimenta en el extrusor a una velocidad tal que los niveles efectivos del compuesto retardador de las llamas es 22.5 partes por cien partes de las resinas (pph). El concentrado de negro de humo es Plasblack® PE3037 disponible de Cabot Plastics Internacional el cual es 25% de negro de humo en mezcla en una resina de base de LDPE que tiene una velocidad de flujo de fusión de 2 g /10 minutos (medido de acuerdo con ASTM D-1238, condición 230°C/2.15 kg). El nivel de negro de humo efectivo es 0.375 pph. Se inyectó bajo fusión GMS (Atmer™ 129 disponible de ICI Americas)a la zona de mezclado a una velocidad de 1.5 pph. El antioxidante (Irganox™ 1010 disponible de Ciba Geigy Corp.) se alimentó a una velocidad de aproximadamente 0.3 pph. La velocidad total de alimentación de todos los sólidos fue de aproximadamente 1773 kg/h. Las temperaturas mantenida en la zona de extrusor son de aproximadamente 160°C en la zona de alimentación, 200°C en la zona de fusión, 230°C en la zona de dosificación y 190°C en la zona de mezclado. Se inyectó Isobutano en la zona de mezclado a una velocidad uniforme de 7.2 pph. Las temperaturas de la zona de enfriamiento y del bloque de dado se disminuyeron gradualmente para producir una espuma de buena calidad. A la temperatura de la zona de enfriamiento 112°C y a la temperatura de dado de 1120C, se obtiene una espuma de celda substancialmente cerrada teniendo una densidad de aproximadamente 43 kg/m3, y un tamaño de celda promedio de aproximadamente 1.7 mm. La espuma tiene un espesor de aproximadamente 45 mm y una anchura de 750 mm (ver Cuadro 1)· Las dimensiones, densidad y tamaño de celda de las espumas determinan y los resultados se establecen en el Cuadro 1 CUADRO 1 Notas * no es un ejemplo de esta invención (1) LDPE = polietileno de baja densidad que tiene una densidad = 0.923 g/cm3 y un índice de fusión = 0.9 g/10 minutos; ESI = resina de interpolímero de etileno-estireno INDEX® 201 disponible de The Dow Chemical Company. (2) 50/50 en peso de la mezcla de cera de cloro y trióxido de antimonio. (3) Espesor del cuerpo de la espuma es milímetros. (4) Anchura del cuerpo de la espuma en milímetros. (5) Densidad del cuerpo de la espuma completamente añejo en kilogramos por metro cúbico medido de acuerdo con ASTM D 3575 Sufijo W Método B. (6) Tamaño de celda promedio determinado por ASTM D 3756 en milímetros basado en el tamaño de celda promedio medido en las tres direcciones (extrusión, horizontal y vertical).

La plantilla de espuma se perforó con una aguja con un diámetro de 2 mm en aproximadamente un patrón de 10 mm x 10 mm cuadrado con el fin de acelerar la liberación del agente de soplado en la espuma. Los otros materiales de espuma listados en el cuadro 1 se hicieron a través de un procedimiento similar con una ligera variación en el tipo de resina, tipos de aditivo y niveles del nivel del agente de soplado. Todas las espumas fueron perforadas en un patrón de 10 mm x 10 mm correspondiendo a una densidad de perforación de aproximadamente 1 perforación por centímetro cuadrado. Los contenidos de celda abierta de esas espumas se determinaron a través de ASTM D 2856 y se muestran en el Cuadro 2. Las espumas anteriores perforadas en un patrón de 10 mm x 10 mm perforadas adicionalmente con un aguja con un diámetro de 2 mm entre las perforaciones del patrón de 10 mm x 10 mm crearon una espuma que tiene un perforaciones en un patrón de agujero cuadrado de 5 mm x 5 mm. La densidad de perforación resultante es de aproximadamente 4 perforaciones por centímetro cuadrado. Se prepararon especímenes de prueba perforando cilindros con un diámetro de 29 mm a través del espesor de las espumas y después deslizando un extremo de los cilindros hacia los especímenes con un espesor de aproximadamente 55 mm para determinar el porcentaje de contenido de celda abierta de acuerdo con ASTM D 2856 Procedimiento C y A, para las espumas más delgadas que un espesor de 55 mm, solamente se removió la piel o cubierta de un extremo. De esta manera, los especímenes de prueba son cilindros que tiene cubiertas removidas desde el lado y un extremo y con la cubierta sobre el otro extremo. Para la espuma macrocelular (Prueba No. 16), los especímenes de la prueba cilindrica de aproximadamente 45 mm de diámetro con 35 mm de longitud con cubierta removida desde el lado y ambos extremos fueron empleados. El incremento en porcentaje del contenido de celda abierta introducida por la perforación adicional de los cuerpos de espuma teniendo perforaciones de patrón de 10 mm x 10 mm se calculó para cada cuerpo de espuma. Los resultados de la determinaciones de celda abierta en porcentaje se muestran en el Cuadro 2 a continuación.

CUADRO 2 Notas * No es un ejemplo de esta invención (7) El contenido de celda abierta del cuerpo de la espuma determinado por ASTM D 2856 en milímetros. C = calculada por el Procedimiento C; A = calculada por el Procedimiento A. Especímenes de 29 mm de diámetro y 55 mm de longitud fueron usados si el espesor de la espuma es más grueso que 55 mm. Para espumas más delgadas, el espesor de los especímenes fue de aproximadamente el espesor de la prueba de especímenes excepto para la cubierta desde un lado fue removida. (8) El contenido de celda abierta incrementado por perforaciones adicionales en porcentaje.

Como se muestra en el Cuadro 2, las espumas con un patrón de perforación de 10 mm x 10 mm tienen un contenido de celda abierta (por el Procedimiento A) de menor de 20% aunque esas espumas hayan sido perforadas en un aproximadamente una perforación por densidad de centímetro cuadrado. La perforación adicional de la Prueba Comparativa 15 incrementó el contenido de celda abierta de esa espuma por solamente 8% debido al promedio de tamaño de celda pequeño. Los coeficientes de absorción de sonido de las espumas se midieron por ASTM E1050 utilizando un tubo de impedancia. El aparato consiste de un tubo de impedancia acústica Modelo 4206 y un analizador de señales Modelo 3555 ambos suministrados por Brueel and Kjaer A/S, Naerum, Dinamarca. Estos aparatos miden el coeficiente de absorción de sonido de incidencia normal. Los mismos especímenes como los utilizados para la medición de celda abierta se utilizaron después de que los cilindros se acortaron a 35 mm de espesor, cortando el extremo que no tiene cubierta. Para la espuma de la prueba comparativa No. 6, se perforaron especímenes con un diámetro de 45 mm. De esta manera, los especímenes de espuma de la prueba comparativa No. 6 no tienen cubiertas o pieles, mientras que los otros especímenes de espuma tienen cubiertas en un extremo. Primero, la absorción de sonido se midió con el espécimen cargado para tener el lado de cubierta dirigido hacia la onda incidente, después, el espécimen se probó de nuevo después de ser soltado, ahora con la cubierta cortada mirando a la onda incidente. Los datos de absorción de sonido se presentan en el Cuadro 3.

CUADRO 3 Los números de prueba con un asterisco son ejemplos comparativos. (1) "%OCC" representa el contenido de celda abierta del cuerpo de la espuma perforado en un patrón de 5 mm x 5 mm determinado de acuerdo con ASTM D 2856, Procedimiento A. (2) "A%OCC" representa el cambio en el contenido de celda abierta del cuerpo de espuma perforado en un patrón de 5 mm x 5 mm determinado de acuerdo con ASTM D 2856, Procedimiento A., relativo al contenido de celda abierta del cuerpo de espuma perforado en un patrón de 10 mm x 10 mm determinado de acuerdo con ASTM D 2856, Procedimiento A. (3) "ASC" representa el coeficiente de absorción de sonido promedio del cuerpo de espuma el cual tiene un promedio de coeficiente de absorción de sonido determinado de acuerdo con ASTM E1050 para frecuencias de sonido de 250, 500, 1000 y 2000 Hz. (4) "TC" representa la conductividad térmica del cuerpo de espuma en mW/m K determinado de acuerdo con DIN 52616 a una temperatura promedio de 10°C.

Los datos muestran que excepto por la espuma macrocelular (Prueba comparativa No. 6), las espumas con una perforación/cm2 tienen valores ASC menores que 0.3. La remoción de la cubierta o piel mejora la capacidad de absorción de sonido para las espumas solo ligeramente pero los valores ASC no exceden 0.3. La perforación ligeramente mejora el desarrollo de absorción de sonido de las espumas de acuerdo con la presente invención, pero el ASC para la espuma que tiene 1.1 mm de tamaño de celda (Prueba comparativa No. 5) es aún menor que 0.3. Como también se puede ver en el Cuadro 3, la espumas que tienen un tamaño de celda intermedio entre 1.7 mm y 2.6 mm tienen una conductividad térmica en la escala de 50 mW/m°K a 60 mW/?t ?, lo cual es significativamente menor que la conductividad térmica de la espuma macrocelular de la prueba comparativa No. 65. De esta manera, las espumas sorprendentemente resulten el problema de alcanzar tanto buena absorción acústica así como propiedades de aislamiento térmico.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un método para hacer una espuma de polímero de absorción acústica celular teniendo un funcionamiento mejorado de aislamiento térmico que comprende: A) Proporcionar una espuma de polímero que tiene un tamaño de celda promedio en la escala de 1.5 mm a 4 mm y un contenido de celda abierta no mayor que 40 por ciento medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A, y B) Perforar la espuma de polímero provista en el paso (A) en una superficie de la espuma de polímero para formar una multitud de canales de perforación extendiéndose desde esa superficie hacia la espuma de polímero, de manera que el contenido de celda abierta de la espuma medido de acuerdo con ASTM D2856 procedimiento A, se incrementa con relación a la espuma de polímero de (A) por lo menos en un 10% para obtener una espuma de polímero perforada teniendo un contenido de celda abierta de por lo menos un 20 por ciento, medido de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A, caracterizado porque el paso de perforación (B) se realiza de manera que el número de canales de perforación por centímetro cuadrado formado por el paso (B), "PD" tiene un valor definido por la ecuación (I): PD > X / (ACS)2 (I) en donde "ACS" representa el tamaño de celda promedio de la espuma de polímero proporcionado en el paso (A) medido en milímetros de acuerdo con AST D3576 y "X" es igual a 4.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso (B) se realiza por lo menos en 7 sitios distintos en una superficie de espuma de polímero, los cuales están separados uno del otro a través de una distancia promedio no menor que dos veces el diámetro promedio de los canales de perforación formados por el paso (B).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el paso (B) forma canales de perforación que tienen un diámetro promedio en la escala de 0.1 a 3 mm.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1 a 3, en donde la espuma de polímero del paso (A) tiene un espesor promedio perpendicular a la superficie perforada del paso (B) de por lo menos 25 mm.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la espuma de polímero del paso (A) se perfora de acuerdo con el paso (B) a una profundidad promedio de por lo menos 5 mm por debajo de la superficie del polímero.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el contenido de celda abierta de la espuma de polímero de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento A, después del paso (B) no es mayor que 50 por ciento.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que se realiza de acuerdo con la ecuación (II): Z x %OCC / (100-%OCC))= (PD) (II) en donde "PD" representa el número de canales de perforación por centímetro cuadrado formados en el paso (B); "%OCC" representa el porcentaje de contenido de celda abierta de la espuma de polímero perforada formado por el paso (B) medido de acuerdo con ASTM D2856, procedimiento A; y "2" es un número positivo igual a 1.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el contenido de celda abierta de la espuma de polímero de acuerdo con ASTM D2856, Procedimiento C, después del paso (B) no es mayor que 50 por ciento.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el promedio de tamaño de celda de la espuma de polímero proporcionada en el paso (A) está en la escala de 2 a 4 mm.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la densidad de la espuma de polímero proporcionada en el paso (A) es menor que 40 kg/m3.

11. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la espuma de polímero proporcionada de acuerdo con el paso (A) es un polímero termoplástico que comprende resina de polipropileno.

12. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde la espuma de polímero proporcionada de acuerdo con el paso (A) es una espuma de polímero termoplástico que tiene una densidad menor que 25 kg/m3 y un tamaño de celda promedio menor que 2 mm, una densidad no mayor que 300 kg/m3, un coeficiente de absorción de sonido promedio de por lo menos 0.2, y una temperatura de distorsión de calor de por lo menos 110 grados Celsius, en donde el polímero termoplástico comprende: (A) por lo menos un polímero de polipropileno predominantemente isotáctico que tiene (1) un valor de tan d no mayor que 1.5, (2) una tensión bajo fusión de por lo menos 7 centiNewtons (cN), y/o (3) una resistencia bajo fusión de por lo menos 10 centiNewtons (cN) y, opcionalmente, (B) por lo menos una resina de polímero de etileno producida a través de un procedimiento de radical libre mezclada con el polímero de polipropileno preferiblemente en una relación en peso no mayor que aproximadamente 65:35.

13. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en donde "X" de la ecuación (I) es igual a 6.

14. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en donde "X" de la ecuación (I) es igual a 7.

15. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde la espuma tiene por lo menos 20 canales de perforación por 10 centímetros cuadrados.

16. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en donde la conductividad térmica se mide después de exponer la superficie perforada de la espuma de polímero hecha en el paso (B) a agua a 20°C y después remover la humedad de la superficie de la espuma de polímero.

17. Una espuma de polímero celular obtenible de acuerdo con el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.

18. El uso de una espuma de polímero de acuerdo con la reivindicación 17 como aislamiento acústico.

19. El uso de acuerdo con la reivindicación 18, en un vehículo expuesto a un ambiente exterior.

20. El uso de acuerdo con la reivindicación 18 o 19 en un ambiente húmedo.