ES2966189T3

ES2966189T3 - Bicarbonato en partículas funcionalizado como agente de expansión, composición polimérica espumable que lo contiene y su uso en la fabricación de un polímero espumado termoplástico

Info

Publication number: ES2966189T3
Application number: ES18740247T
Authority: ES
Inventors: Malave Jorge Alejandro Kabbabe; Jean-Philippe Pascal; Camille Louise Adrienne Dupont
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: US20200165403A1; US11339264B2; HUE064448T2; EP3655470B1; EP3655470A1; JP7475270B2; WO2019016356A1; JP2020527629A; CN110945063A; CN110945063B

Abstract

Un agente de soplado químico para espumar un polímero termoplástico, por ejemplo plastisol de PVC o una resina polimérica en un proceso de extrusión, comprendiendo dicho agente de soplado químico un bicarbonato particulado funcionalizado que contiene al menos un aditivo de polioxialquileno, excluyendo preferiblemente un agente de soplado exotérmico. El aditivo de polioxialquileno se puede seleccionar del grupo que consiste en polioxialquilenos, cualquier derivado de los mismos, sus sales y cualquier combinación de los mismos. El bicarbonato en partículas puede funcionalizarse preferiblemente mediante recubrimiento por pulverización, extrusión o trituración conjunta con al menos un aditivo de polioxialquileno. El bicarbonato particulado funcionalizado puede comprender del 50 % en peso a menos del 100 % en peso del componente de bicarbonato y del 0,02 al 50 % en peso del aditivo. El bicarbonato particulado funcionalizado puede comprender además entre 0,1 y 5% en peso de sílice. Una composición polimérica espumable que comprende dicho agente de soplado químico. Un proceso para fabricar un polímero espumado, tal como PVC espumado, que comprende dar forma y calentar la composición polimérica espumable, y un polímero espumado obtenido mediante dicho proceso. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bicarbonato en partículas funcionalizado como agente de expansión, composición polimérica espumable que lo contiene y su uso en la fabricación de un polímero espumado termoplástico

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud europea N° 17182411.3 presentada el 20 de julio de 2017 y la solicitud europea N° 18152755.7 presentada el 22 de enero.

DECLARACIÓN SOBRE LA INVESTIGACIÓN O EL DESARROLLO PATROCINADO FEDERALMENTE

No aplicable.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un bicarbonato en partículas funcionalizado que contiene un aditivo. La invención también se refiere a una composición espumable que lo contiene, tal como un plastisol de PVC, y a su uso/método para fabricar un polímero espumado termoplástico, en particular PVC espumado.

ANTECEDENTES

Las espumas poliméricas se encuentran prácticamente en todas partes de nuestro mundo moderno y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, tales como envases desechables de comida rápida, acolchado de muebles y material aislante.

Las espumas poliméricas se componen de una fase sólida y gaseosa mezcladas para formar una espuma. La combinación rápida de las dos fases da como resultado la formación de espuma y la formación de una matriz polimérica con burbujas de gas o túneles de gas incorporados, lo que se conoce como estructura de celdillas cerradas o de celdillas abiertas. Las espumas de celdillas cerradas son generalmente más rígidas, mientras que las de celdillas abiertas son habitualmente flexibles.

El gas que se utiliza en la espuma se denomina agente de expansión y puede ser químico o físico. Los agentes de expansión químicos son sustancias químicas que participan en una reacción o se descomponen, emitiendo un gas en el proceso. Los agentes de expansión físicos son gases que no reaccionan químicamente en el proceso de formación de espuma y, por lo tanto, son inertes al polímero que forma la matriz.

Para el procesamiento de materiales termoplásticos, tales como poli(cloruro de vinilo) (PVC) o poliolefinas (PO, PE, PP), compuestos estirénicos (PS, ABS, ASA, SAN) y caucho natural y sintético tal como caucho de nitrilo butadieno (NBR) o caucho de cloropreno. (CR), los agentes de expansión químicos se utilizan desde hace décadas. Los agentes de expansión químicos son aditivos en la fabricación de polímeros termoplásticos espumados. Los agentes de expansión químicos son estables a temperatura ambiente pero se descomponen a temperaturas elevadas durante el procesamiento de los polímeros al tiempo que generan gas. Este gas crea una estructura de espuma en el polímero termoplástico. Los agentes de expansión químicos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la producción de papeles espumados para paredes, cuero artificial, revestimientos para suelos y paredes, respaldos de alfombras, materiales de aislamiento térmico, selladores de aislamiento, calzado, componentes de automóviles, aislamiento de cables y materiales de envasado.

Los agentes de expansión conocidos son agentes de expansión exotérmicos tales como diamida del ácido azodicarbónico (azodicarbonamida, ADC, ADCA, c As N° 123-77-3), las sulfonhidrazidas 4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida) (Ob Sh , CAS N° 80-51- 3) y p-toluenosulfonilhidrazida (TSH, CAS N° 1576-35-8) y agentes de expansión endotérmicos tales como carbonatos, tal como bicarbonato de sodio (SBC, NaHCO<3>, CAS N° 144-55-8) y ácido cítrico y sus ésteres.

Desde hace muchos años, la azodicarbonamida (ADC) es uno de los agentes de expansión químicos más eficaces y ampliamente utilizados para su uso en aplicaciones termoplásticas celulares y caucho (véase, por ejemplo, el documento DE-AS 1037700). La azodicarbonamida se descompone al calentarla para dar un gran volumen de gas, que consiste principalmente en nitrógeno y monóxido de carbono. Estos productos de descomposición son adecuados para crear una espuma de estructura celular fina y uniforme y con poca contracción, una propiedad que es fundamental en la producción de espumas blandas tal como el PVC plastificado (P-PVC) o las espumas de caucho. La temperatura de descomposición de la azodicarbonamida se puede reducir de 200-220 grados centígrados hasta 125 grados centígrados mediante la adición de activadores adecuados (estimuladores), pero las tasas de descomposición útiles generalmente solo se logran a 140 grados centígrados o más. Los activadores o estimulantes son aditivos conocidos en la técnica que se utilizan para influir en la temperatura de descomposición y en la velocidad de liberación de gas del agente de expansión.

La azodicarbonamida se puede combinar con otros agentes de expansión químicos con el fin de mejorar el comportamiento de procesamiento del material termoplástico y optimizar el producto final. Por ejemplo, en aplicaciones de PVC rígido celular (U-PVC; sin ablandamiento del polímero mediante la adición de plastificantes), tales como perfiles o láminas de espuma, ADCA se puede utilizar en combinación con bicarbonato de sodio para producir una estructura de espuma con un rendimiento técnico aceptable(documento GB2314841).Debido a las diferencias en la reología de la masa fundida, el procesamiento y las demandas sobre la estructura de la espuma, esta técnica no se puede transferir al procesamiento de PVC y plastisol de PVC blando y plastificado.

Sin embargo, la azodicarbonamida como agente de expansión en plásticos está prohibida en la Unión Europea desde agosto de 2005 para la fabricación de artículos de plástico destinados a entrar en contacto directo con alimentos.

(DIRECTIVA DE LA COMISIÓN 2004/1/CE de 6 de enero de 2004 por la que se modifica la Directiva 2002/72/CE en lo que respecta a la suspensión del uso de azodicarbonamida como agente de expansión". Diario Oficial de la Unión Europea. 13- 01-2004) .

Además, en diciembre de 2012, la Agencia Europea de Sustancias Químicas (ECHA) anunció que la azodicarbonamida se incluiría en suLista de Sustancias Candidatas Extremadamente Preocupantes (SVHC) en virtud de los Artículos 57 y 59 del Reglamento Reach,que limitará o restringirá el uso futuro de ADCA. Por lo tanto, existe una necesidad de sustitutos del ADCA que tengan el mismo rendimiento beneficioso, especialmente para aplicaciones en PVC espumado.

Si el agente de expansión más utilizado, el ADCA, se enfrenta a cada vez más desafíos debido a las grandes preocupaciones sobre el uso seguro y sostenible de un aditivo de este tipo en formulaciones de polímeros, por ejemplo, entonces se esperaría que aumentara la demanda de encontrar un reemplazo adecuado para la ADCA. En cualquier caso, para las regiones en donde las regulaciones no son tan estrictas, la sustitución parcial o total de ADCA por una alternativa de agente de expansión rentable y ecológica proporcionaría una vía para la estrategia de sostenibilidad del usuario final y se alinearía con la tendencia general a eliminar progresivamente dicha sustancia que se considera altamente preocupante

Posibles soluciones alternativas las proporcionan las clases de sulfonilhidrazidas y carbonatos, pero estas sustancias exhiben algunas desventajas cuando se utilizan como agentes de expansión, especialmente cuando se utilizan para aplicaciones en PVC blando plastificado.

La p-toluenosulfonilhidrazida (TSH) comienza a descomponerse a una temperatura de aproximadamente 105 grados centígrados, temperatura que se considera demasiado baja para el procesamiento de PVC rígido y plastificado. La 4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida) (OBSH) también libera nitrógeno tras la descomposición, pero la característica de generación de gas es diferente a la de la azodicarbonamida. A temperaturas superiores al punto de descomposición de la OBSH, la liberación de nitrógeno es rápida, pero se produce a una temperatura diferente en comparación con la azodicarbonamida. Por debajo de la temperatura absoluta de descomposición del producto de aproximadamente 155 grados centígrados, la descomposición y, con ello, la liberación de gas es lenta. Además, la OBSH tiene la desventaja de que los productos de descomposición y el artículo final espumado producido tienen una decoloración parduzca involuntaria a las temperaturas de procesamiento típicas de P-PVC que son superiores a 180 grados centígrados.

Los carbonatos tales como el bicarbonato de sodio no liberan nitrógeno al descomponerse, sino dióxido de carbono y posiblemente agua. Lo típico del dióxido de carbono es su alta solubilidad en el polímero, pero sale de la matriz polimérica más rápidamente que el nitrógeno, lo que lo hace menos eficiente como agente de expansión, especialmente en aplicaciones de PVC plastificado. Los carbonatos generalmente no son útiles para la producción de espumas blandas con una estructura fina y uniforme de las celdillas con poca contracción. El bicarbonato de sodio, el representante más común de los carbonatos utilizados como agentes químicos de expansión, tiene una lenta descomposición y liberación de gas, lo que ocurre en un intervalo de temperaturas más amplio en comparación con la ADCA y la OBSH. La temperatura de descomposición del bicarbonato de sodio puede verse influenciada por el ácido cítrico.

Partículas de bicarbonato de metal alcalino, tales como partículas de bicarbonato de sodio y partículas de bicarbonato de potasio, son conocidas en la técnica. Estos productos tienen muchas propiedades que los hacen interesantes y ampliamente utilizados en varios campos técnicos, tales como la industria farmacéutica, la industria alimentaria y de piensos, en detergentes y en el tratamiento de metales no ferrosos.

La forma más común de fabricar partículas de bicarbonato es la cristalización mediante carbonización con dióxido de carbono de una solución del metal alcalino correspondiente (carbonato de sodio o potasio, por ejemplo) o una solución del hidróxido del metal alcalino correspondiente. También es común cristalizar bicarbonatos mediante enfriamiento controlado de soluciones de bicarbonato o evaporando el disolvente de soluciones de este tipo.

Para el uso industrial de partículas de bicarbonato de metales alcalinos, se requiere el control de propiedades específicas de las partículas, p. ej., su densidad aparente (densidad aparente vertida) o ángulo de reposo. En la técnica se conocen algunos métodos para controlar estos parámetros, tales como la densidad aparente. Por ejemplo, el documento US5411750 describe un método para producir polvo de bicarbonato de sodio con una densidad aparente entre 70 y 500 kg/3. Las partículas se preparan secando por pulverización una solución acuosa diluida del bicarbonato con una sal de metal alcalino como aditivo. El documento WO 2014/096457 describe un método para producir partículas de bicarbonato de sodio mediante secado por aspersión de una solución acuosa que comprende 1 -10 % en peso de bicarbonato de sodio y un aditivo seleccionado del grupo que consiste en sal de magnesio, alquilbencenosulfonato de sodio y lecitina de soja.

Los agentes de expansión no azodicarbonamida arriba mencionados no cumplen con el perfil de requisitos esperado de un buen agente de expansión y necesitan mejoras a este respecto.

SUMARIO

Un aspecto de la presente invención proporciona un bicarbonato en partículas funcionalizado, que puede utilizarse ventajosamente como un agente de expansión no azodicarbonamida en la fabricación de polímeros, particularmente para la preparación de un material termoplástico espumado, tal como PVC espumado, poliuretanos, poliamidas y poliolefinas.

Un aspecto de la presente invención se refiere a un bicarbonato en partículas funcionalizado y su uso como agente químico de expansión para la formación de espuma

• de un polímero termoplástico, o

• una resina polimérica en un proceso de extrusión.

El bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender bicarbonato de amonio, bicarbonato de sodio y/o bicarbonato de potasio, preferiblemente bicarbonato de sodio.

El bicarbonato en partículas funcionalizado se funcionaliza con al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en polioxialquilenos, cualquiera de sus derivados (tales como éteres o ésteres), sus sales y cualquier combinación de dos o más de los mismos. Este aditivo puede denominarse el "aditivo de polioxialquileno".

El aditivo de polioxialquileno se selecciona del grupo que consiste en:

un polímero de poli(óxido de etileno) (PEO), preferiblemente de un PM de 20.000 o más,

un polímero de polietilenglicol (PEG), preferiblemente de un PM de menos de 20.000, o un PM de 4000 o menos, o un PM de 3600 o menos, o un PM de 2000 o menos, o un PM de 1000 o menos, o un PM de 800 o menos,

un polímero de poli(óxido de propileno) (PPO),

un polímero de polipropilenglicol (PPG),

un copolímero o polímero de bloques que está hecho con al menos un monómero de óxido de propileno o propilenglicol,

un copolímero o polímero de bloques que está hecho con al menos un monómero de óxido de etileno o etilenglicol,

un copolímero de bloques de polietilenglicol / polipropilenglicol (PEG/PPG), tal como el polímero tribloque de PEG/PPG/PEG,

cualquier derivado (tal como éteres o ésteres) de los mismos,

en donde cualquiera de estos polímeros puede estar funcionalizado químicamente o no.

Los polietilenglicoles están disponibles en una amplia gama de diferentes pesos moleculares. En una realización de la presente invención se pueden utilizar polietilenglicoles de bajo peso molecular que tienen un peso molecular inferior a 1000 g/mol, preferiblemente un polietilenglicol que tiene un peso molecular en el intervalo de 200 a 600 g/mol, tal como en el intervalo de 300 a 500 g/mol, preferentemente PEG400. En otra realización de la presente invención se puede emplear un polietilenglicol de alto peso molecular que tenga un peso molecular de 1000 g/mol o superior. Preferiblemente, el polietilenglicol de alto peso molecular tiene un peso molecular de 1000 a 10000 g/mol, más preferiblemente de 2000 a 8000 g/mol, tal como PEG4000.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno es un derivado de polioxialquileno que es un éster, tal como un éster de PEG o PPG. Ésteres de PEG o PPG pueden ser ésteres de polietilenglicol o polipropilenglicol de ácidos grasos o ácidos resínicos.

Aditivos de polioxialquileno preferidos son polietilenglicoles de peso molecular alto o bajo (como se define arriba) y, en particular, polietilenglicol de bajo peso molecular y sus derivados, tales como ésteres de PEG o PPG.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno es un derivado de polioxialquileno que es un éter.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno es un derivado de polioxialquileno que es un polioxialquileno químicamente funcionalizado, por ejemplo, un polioxialquileno que porta uno o más sustituyentes reactivos, tales como -OH, -NH<2>, -NHR, -SH y -COOH, en donde R es un residuo de hidrocarburo, y que ha reaccionado con un compuesto químico funcional que reacciona con el sustituyente reactivo del polioxialquileno. Compuestos químicos funcionales adecuados son, por ejemplo, isocianato monofuncional o polifuncional o un epóxido monofuncional o polifuncional. En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno puede comprender un índice de refracción de 1,43 a 1,48, preferiblemente un índice de refracción de 1,44 a 1,47, más preferiblemente un índice de refracción de 1,45 a 1,46. En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno puede comprender una densidad medida a 20 °C de 1,0 a 1,2 g/ml, preferiblemente una densidad medida a 20 °C de 1,05 a 1,18 g/ml, aún más preferiblemente una densidad medida a 20 °C de 1,08 a 1,16 g/ml.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno en el agente de expansión químico está en forma líquida a 20 °C.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno puede ser un antiespumante. Un "antiespumante" también conocido como "agente antiespumante" es un aditivo químico que reduce y dificulta la formación de espuma en un líquido.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno puede ser un agente de liberación de aire. Un "agente de liberación de aire" está diseñado para ayudar a desairear una composición espumable.

En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender, además, al menos un aditivo adicional (distinto del aditivo de polioxialquileno) seleccionado de

• uno o más polímeros (distintos de un polioxialquileno);

• uno o más aminoácidos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• una o más sales inorgánicas;

• uno más aceites;

• una o más grasas;

• uno o más ácidos resínicos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• uno o más ácidos grasos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• un ácido carboxílico o policarboxílico, sus derivados (tales como ésteres), o sus sales;

• uno o más jabones;

• una o más ceras; o

• cualquier combinación de los mismos;

preferentemente seleccionado del grupo formado por:

• uno o más ácidos grasos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

y

• uno o más ácidos resínicos, cualquiera de sus derivados y sus sales.

En algunas realizaciones, el bicarbonato funcionalizado puede comprender, además, sílice. Se puede utilizar sílice como un coadyuvante del procesamiento, agente anti-apelmazamiento y/o coadyuvante de flujo para el bicarbonato funcionalizado. Se recomienda que la sílice esté en forma amorfa (y no cristalina). Preferiblemente la sílice en el bicarbonato funcionalizado es sílice precipitada amorfa. El bicarbonato funcionalizado puede comprender al menos 0, 1 % en peso, preferiblemente al menos 0,2 % en peso, más preferiblemente al menos 0,5 % en peso de sílice basado en la composición total del bicarbonato funcionalizado. Se recomienda que el bicarbonato funcionalizado comprenda no más del 5 % en peso de sílice, preferiblemente no más del 4 % en peso de sílice, más preferiblemente no más del 3 % en peso de sílice.

El bicarbonato en partículas funcionalizado puede ser partículas de bicarbonato secadas por aspersión en presencia del aditivo de polioxialquileno, o partículas de bicarbonato molidas conjuntamente en presencia del aditivo de polioxialquileno, o recubiertas con el aditivo de polioxialquileno en un lecho fluido, o granuladas con el aditivo de polioxialquileno en un lecho fluido, o recubierto con el aditivo de polioxialquileno en un dispositivo de extrusión.

El bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos un 50 % en peso y menos del 100 % en peso del componente de bicarbonato, y del 50 % al 0,02 % en peso de al menos un aditivo (el aditivo de polioxialquileno y opcionalmente uno o más aditivos adicionales). El bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender al menos un 65 % en peso y menos de un 100 % en peso del componente de bicarbonato, y de un 35 % a un 0,02 % en peso de al menos un aditivo (el aditivo de polioxialquileno y opcionalmente uno o más aditivos adicionales). El bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender al menos un 75 % en peso y menos de un 100 % en peso del componente de bicarbonato, y de un 25 % a un 0,02 % en peso de al menos un aditivo (el aditivo de polioxialquileno y opcionalmente uno o más aditivos adicionales). El bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender al menos un 90 % en peso y menos de un 100 % en peso del componente de bicarbonato, y de un 10 % a un 0,02 % en peso de al menos un aditivo (el aditivo de polioxialquileno y opcionalmente uno o más aditivos adicionales). Opcionalmente, el bicarbonato funcionalizado puede comprender, además, de un 0,1 % en peso a un 5 % en peso o de un 0,2 % en peso a un 4 % en peso o de un 0,5 % en peso a un 3 % en peso de sílice, preferiblemente sílice amorfa, más preferiblemente sílice precipitada amorfa.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un agente de expansión químico para espumar un polímero termoplástico, por ejemplo plastisol de PVC o una resina polimérica en un proceso de extrusión, comprendiendo o consistiendo dicho agente de expansión químico en el bicarbonato en partículas funcionalizado, en el que dicho bicarbonato en partículas funcionalizado contiene al menos el aditivo de polioxialquileno.

En una realización preferida, el agente de expansión químico es endotérmico.

En una realización preferida, el agente de expansión químico no contiene un agente de expansión que sea exotérmico.

En una realización preferida, el agente de expansión químico no contiene un agente de expansión que liberaría gas nitrógeno y/o amoníaco durante el calentamiento cuando se prepara un polímero espumado utilizando un agente de expansión químico de este tipo.

En las realizaciones más preferidas, el agente químico de expansión comprende o consiste en bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado.

En algunas realizaciones, el agente de expansión químico puede comprender, además, un segundo compuesto que libera CO2 al calentarlo, seleccionándose dicho segundo compuesto del grupo que consiste en un ácido carboxílico o policarboxílico, un derivado del mismo (tal como ésteres) o sales del mismo. El segundo compuesto puede comprender o puede ser al menos uno de:

• ácido fumárico,

• ácido tartárico,

• ácido cítrico, citratos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico) o ésteres de ácido cítrico; o

• cualquier combinación de los mismos.

El segundo compuesto puede funcionalizarse con al menos un aditivo que sea diferente o igual al utilizado en el bicarbonato en partículas funcionalizado. En algunas realizaciones, el segundo compuesto puede funcionalizarse con al menos el aditivo de polioxialquileno.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición polimérica espumable que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado como agente de expansión, en la que dicho bicarbonato en partículas funcionalizado contiene al menos el aditivo de polioxialquileno

En algunas realizaciones, la composición polimérica espumable comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado como primer agente de expansión endotérmico y un ácido carboxílico o policarboxílico, su éster o su sal, como segundo agente de expansión endotérmico. El ácido carboxílico o policarboxílico, su éster o su sal también pueden estar funcionalizados. El bicarbonato en partículas funcionalizado y el ácido carboxílico o policarboxílico funcionalizado, su éster o su sal pueden funcionalizarse juntos o por separado.

En realizaciones particulares, la composición polimérica espumable no contiene un agente de expansión que liberaría gas nitrógeno y/o amoníaco durante el calentamiento cuando se prepara un polímero espumado a partir de una composición espumable de este tipo.

En algunas realizaciones, la composición polimérica espumable no contiene un agente de expansión exotérmico.

Durante la espumación de resina polimérica (plastisol o proceso de extrusión) cuando se utilizan partículas de bicarbonato de sodio no funcionalizado como agente de expansión, se observó que la liberación de gas se produce antes de lo esperado, debido a la rápida descomposición del bicarbonato. Se ha descubierto que funcionalizar las partículas de bicarbonato mediante recubrimiento, granulación y/o encapsulación con aditivos específicos, en particular el aditivo de polioxialquileno, potencia la protección de las partículas de bicarbonato con una barrera inactiva, que retrasa la descomposición térmica cuando tienen diversas tamaños de partículas de bicarbonato, pequeñas (algunas pueden tener un tamaño nanométrico) y grandes (algunas pueden tener un tamaño de micras).

El bicarbonato en partículas funcionalizado según este aspecto de la presente invención es preferiblemente un bicarbonato de sodio en partículas que está funcionalizado con al menos un aditivo. Este bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado muestra propiedades de expansión mejoradas en comparación con el bicarbonato de sodio en partículas no funcionalizado de tamaño equivalente. Un "bicarbonato de sodio en partículas no funcionalizado" se define como un bicarbonato de sodio en partículas elaborado sin el o los aditivos utilizados en la fabricación del bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado. El bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado en la composición de polímero espumable puede reducir el tiempo de gelificación a una temperatura por encima de la temperatura de transición vítrea Tg y/o por encima de la temperatura de fusión Tm del polímero.

Un procedimiento para fabricar un polímero puede comprender calentar la composición polimérica espumable que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado a una temperatura adecuada para liberar gas CO2 y fundir el polímero durante un tiempo de gelificación a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea Tg y/o superior a la temperatura de fusión Tm del polímero que es inferior a 130 segundos.

Para algunas realizaciones de un procedimiento para fabricar un polímero de PVC, cuando se calienta la composición de polímero espumable, la temperatura adecuada para liberar gas CO2 del bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado y fundir un polímero de PVC puede ser de 190 a 210 °C, preferiblemente de 200 a 210 °C, durante un tiempo de gelificación de 90 segundos a 120 segundos para proporcionar un polímero de PVC espumado.

Cuando la composición polimérica espumable se extiende sobre una superficie antes de calentarla y fundir el polímero, el polímero espumado puede tener una relación de expansión de al menos 270, preferiblemente al menos 280, más preferiblemente al menos 300 y/o tiene una densidad inferior a 0,6 g/cm3, preferentemente menos de 0,55 g/cm3, más preferentemente a lo sumo 0,5 g/cm3. La relación de expansión se calcula basándose en la relación de un espesor final sobre un espesor inicial de una capa recubierta extendida de la composición polimérica espumable a medida que esa capa se calienta durante la gelificación en un horno.

Las partículas de bicarbonato de sodio funcionalizadas se producen en presencia de al menos un aditivo de polioxialquileno a partir de una solución que contiene bicarbonato de sodio o directamente a partir de partículas sólidas de bicarbonato de sodio.

El bicarbonato en partículas funcionalizado se puede obtener mediante al menos uno de los siguientes procedimientos:

• mediante secado por pulverización (también conocido como atomización), en el que el aditivo se disuelve en la solución que contiene bicarbonato.

• mediante molienda o molienda conjunta (también conocida como molienda o co-molienda) con el o los aditivos en forma de emulsión o polvo;

• mediante recubrimiento por pulverización y granulación dentro de un lecho fluidizado,

• mediante aglomeración por pulverización dentro de un lecho fluidizado,

• mediante enfriamiento rápido por aspersión (p. ej., enfriamiento por aspersión, congelación por aspersión),

• mediante compactación con rodillos,

y/o

• mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea.

Debe entenderse que se pueden omitir uno o más métodos de esta lista.

En realizaciones preferidas, el bicarbonato en partículas funcionalizado se puede obtener mediante al menos uno de los siguientes procesos

y/o

• mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea.

En realizaciones más preferidas, el bicarbonato en partículas funcionalizado se puede obtener mediante al menos uno de los siguientes procesos:

y/o

• mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea.

Aún en otras realizaciones preferidas, el bicarbonato en partículas funcionalizado se puede obtener mediante al menos uno de los siguientes procesos:

y/o

• mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea.

El bicarbonato en partículas funcionalizado que se obtiene mediante al menos uno de dichos procesos puede someterse, además, a molienda para reducir su tamaño medio de partículas.

El procedimiento para funcionalizar el bicarbonato en partículas con cualquier aditivo adicional puede ser el mismo o diferente que el procedimiento usado para funcionalizar el mismo bicarbonato en partículas con el aditivo de polioxialquileno.

En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede mostrar excelentes propiedades de liberación de CO<2>. La temperatura de pérdida máxima mediante análisis TGA del bicarbonato en partículas funcionalizado es preferiblemente mayor que la del bicarbonato no funcionalizado sin el aditivo de polioxialquileno. La liberación de CO<2>del bicarbonato en partículas funcionalizado tiene típicamente su máximo a una temperatura de al menos 130 °C, preferiblemente a una temperatura de al menos 13,5 °C, más preferiblemente a una temperatura de al menos 140 °C, incluso más preferiblemente a una temperatura de al menos 145 °C y de manera particularmente preferida a una temperatura de al menos 155 °C.

En algunas realizaciones, la temperatura pico máxima determinada mediante análisis térmico DSC del bicarbonato en partículas funcionalizado es preferiblemente mayor que la del bicarbonato no funcionalizado sin el aditivo de polioxialquileno. La temperatura pico máxima de DSC del bicarbonato en partículas funcionalizado con el aditivo de polioxialquileno puede ser al menos 140 °C, preferiblemente al menos 145 °C, más preferiblemente al menos 150 °C, incluso más preferiblemente al menos 155 °C, y particularmente al menos 160 °C.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Definiciones

En la presente descripción, en la que se dice que un elemento o composición está incluido y/o se selecciona de una lista de elementos o componentes enumerados, debe entenderse que en realizaciones relacionadas contempladas explícitamente aquí, el elemento o componente también puede ser cualquiera de los elementos o componentes individuales enumerados, o también puede seleccionarse de un grupo que consiste en dos o más cualesquiera de los elementos o componentes enumerados explícitamente.

Además, debe entenderse que los elementos y/o las características de un aparato, un procedimiento o método descrito en esta memoria se pueden combinar de diversas maneras sin apartarse del alcance y las divulgaciones de las presentes enseñanzas, ya sean explícitas o implícitas en esta memoria.

La expresión "material termoplástico" significará un polímero que se vuelve flexible o moldeable por encima de una temperatura específica, por lo que es capaz de fluir a altas temperaturas por debajo de la temperatura de descomposición térmica y vuelve a un estado sólido al enfriarse. Un polímero es un compuesto macromolecular preparado haciendo reaccionar (es decir, polimerizando, condensando) monómeros del mismo o diferente tipo, incluyendo homopolímeros y copolímeros. Los materiales termoplásticos se obtienen mediante polimerización en cadena, poliadición y/o policondensación.

Debe entenderse que la expresión "bicarbonato en partículas funcionalizado" define partículas que comprenden un bicarbonato y un aditivo, preferiblemente dentro de la misma partícula. Por ejemplo, el aditivo puede formar una capa o recubrimiento sobre el bicarbonato o el bicarbonato puede formar una capa o recubrimiento sobre el aditivo. Alternativa o adicionalmente, el aditivo puede estar incrustado dentro de una matriz del bicarbonato o viceversa. La partícula que comprende bicarbonato y aditivo puede ser una aglomeración de partículas más pequeñas o partículas pequeñas de uno de los componentes pueden aglomerarse en una partícula más grande (o partículas más grandes) del otro componente. Preferiblemente, la expresión "bicarbonato en partículas funcionalizado" no incluye una mera mezcla de partículas de bicarbonato y al menos un aditivo, ya sea en forma líquida o en forma de partículas.

La expresión "aditivo funcionalizante", tal como se utiliza en esta memoria, se refiere a un compuesto que es capaz de mejorar al menos una propiedad de liberación de CO<2>del bicarbonato de sodio cuando el aditivo se formula con el bicarbonato de sodio, con respecto al bicarbonato de sodio solo (sin aditivo). Por ejemplo, el aditivo funcionalizante es capaz de aumentar la temperatura inicial de liberación de CO<2>y/o la temperatura máxima de liberación de CO<2>del bicarbonato en partículas funcionalizado, determinada de acuerdo con el Ejemplo 54 de la presente solicitud. Un ejemplo de "aditivo funcionalizante" en la presente solicitud es el aditivo de polioxialquileno.

La expresión "que comprende" incluye "que consiste esencialmente en" y "que consiste en".

El término "espumado" en relación con la expresión "material termoplástico", los términos "polímero" y "PVC" significará un material, polímero o PVC con una estructura celular que se forma mediante la generación de gas a partir de la descomposición térmica y/o reacción química de un agente de expansión químico durante el procesamiento.

El término "ppm" significa partes por millón, expresadas en peso (p. ej., 1 ppm = 1 mg/kg).

El término "pcr" significa partes en peso de resina (p. ej., 80 por ciento de aditivo = 80 g de aditivo por 100 g de resina).

El signo "%" o "% en peso" se refiere a "porcentaje en peso" a menos que se indique específicamente lo contrario.

El término "polvo" significará un compuesto que consiste en partículas sólidas molidas (trituradas), extrudidas o secadas por pulverización.

La expresión "agente de expansión exotérmico" define una sustancia química que genera calor durante su descomposición. Un agente de expansión exotérmico sufre típicamente una rápida descomposición en un intervalo de temperaturas estrecho. En términos generales, los agentes de expansión químicos exotérmicos se asocian con aquellos productos químicos que dan N<2>como gas de expansión principal (> 50 % en volumen del gas generado es N<2>). Sin embargo, pueden desprenderse otros gases menores a partir de la descomposición del agente de expansión químico exotérmico. Estos otros gases menores pueden incluir monóxido de carbono, también en pequeñas cantidades (< 5 % en volumen) de amoníaco y/o CO<2>.

La expresión "agente de expansión endotérmico" define una sustancia química que absorbe calor durante su descomposición. Un agente de expansión endotérmico tiene típicamente rangos de descomposición más amplios en términos de temperatura y tiempo. La mayoría de los agentes de expansión químicos endotérmicos generan CO<2>como gas de expansión principal (> 50 % en volumen del gas generado es CO<2>).

Las propiedades de liberación de CO<2>del bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con un aspecto de la presente invención se pueden determinar realizando un análisis termogravimétrico (TGA, por sus siglas en inglés) de una muestra de bicarbonato en partículas funcionalizado, midiendo la pérdida de peso de la muestra en función de la temperatura Las propiedades de liberación de CO<2>se caracterizan por el valor derivado de la pérdida de peso en función de la temperatura. La temperatura de inicio de la liberación de CO<2>es la temperatura a la que el valor derivado de la pérdida de peso comienza a aumentar. La temperatura máxima de liberación de CO<2>es la temperatura a la que el valor derivado de la pérdida de peso es máximo. Típicamente, el calentamiento se realiza entre 30 °C y 250 °C a una velocidad de 10 °C/min. El análisis termogravimétrico se puede realizar, por ejemplo, en un instrumento de análisis termogravimétrico STD Q600 V20.9 Build 20 (proporcionado por TA Instruments).

Una pluralidad de elementos incluye dos o más elementos.

La expresión ‘A y/o B’ se refiere a las siguientes selecciones: elemento A; o elemento B; o combinación de elementos A y B (A+B). La expresión ‘A y/o B’ equivale al menos a uno de A y B. La expresión ‘A y/o B’ equivale al menos a uno de A y B.

La expresión 'A1, A2, ... y/o An' con n > 3 incluye las siguientes opciones: cualquier elemento Ai (i = 1, 2, ...n); o cualquier sub-combinación de dos a (n-1) elementos elegidos de A1, A2,..., An; o combinación de todos los elementos Ai (i = 1, 2, ... n). Por ejemplo, la expresión ‘A1, A2 y/o A3’ se refiere a las siguientes opciones: A1; A2; A3; A1+A2; A1+A3; A2+A3; o A1+A2+A3.

En la presente memoria descriptiva, la descripción de un intervalo de valores para una variable, definido por un límite inferior, o un límite superior, o por un límite inferior y un límite superior, comprende también las realizaciones en las que se elige la variable, respectivamente, dentro del intervalo de valores: excluyendo el límite inferior, o excluyendo el límite superior, o excluyendo el límite inferior y el límite superior.

En la presente memoria descriptiva, la descripción de varios intervalos sucesivos de valores para una misma variable comprende también la descripción de realizaciones en las que la variable se elige en cualquier otro intervalo intermedio incluido en los intervalos sucesivos. Así, con fines ilustrativos, cuando se afirma que "el elemento X es generalmente al menos 10, ventajosamente al menos 15", la presente descripción también incluye otra realización en la que se puede seleccionar un nuevo mínimo entre 10 y 15, por ejemplo: en la que "el elemento X es al menos 11", o también en la que: "el elemento X es al menos 13,74", etc.; siendo 11 o 13,74 valores comprendidos entre 10 y 15. También con fines ilustrativos, cuando se indica que "el elemento X es generalmente como máximo 15, ventajosamente como máximo 10", la presente descripción también incluye otra realización en la que se puede seleccionar un nuevo máximo entre 10 y 15.

Por ejemplo, cuando en una realización se describe la elección de un elemento de un grupo de elementos, también se describen explícitamente las siguientes realizaciones:

• la elección de dos o más elementos del grupo,

• la elección de un elemento de un subgrupo de elementos que consiste en el grupo de elementos del que se han eliminado uno o más elementos.

El uso del singular 'un' o 'una' en esta memoria incluye el plural a menos que se indique específicamente lo contrario.

Además, si el término "aproximadamente" o"aprox,"se utiliza antes de un valor cuantitativo, las presentes enseñanzas también incluyen el valor cuantitativo específico en sí, a menos que se indique específicamente lo contrario. Tal como se utiliza en esta memoria, el término "aproximadamente" o"aprox,"se refiere a una variación de -10 % respecto del valor nominal, salvo que específicamente se indique lo contrario.

BICARBONATO EN PARTÍCULAS FUNCIONALIZADO

Un aspecto de la presente invención se refiere a un bicarbonato en partículas funcionalizado.

El bicarbonato en partículas funcionalizado comprende un ingrediente de bicarbonato que preferiblemente es una sal alcalina o de amonio, tal como bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio y/o bicarbonato de amonio, prefiriéndose el bicarbonato de sodio y potasio, siendo en particular el más preferido el bicarbonato de sodio.

El bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos 50 % en peso, preferiblemente al menos 55 % en peso, o al menos 60 % en peso, o incluso al menos 65 % en peso, pero menos del 100 % en peso del ingrediente de bicarbonato (p. ej., bicarbonato de amonio, sodio y/o potasio).

En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender al menos un 90 % en peso, o al menos un 93 % en peso, o al menos un 94 % en peso, o incluso al menos un 95 % en peso, pero menos del 100 % en peso del ingrediente de bicarbonato (p. ej., bicarbonato de amonio, sodio y/o potasio).

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende preferiblemente al menos un 90 % en peso, pero menos del 100 % en peso de un bicarbonato de metal alcalino. El bicarbonato en partículas funcionalizado comprende preferiblemente al menos un 92 % en peso de un bicarbonato de metal alcalino, al menos un 93 % en peso, más preferiblemente al menos un 94 % en peso, en particular al menos un 95 % en peso del bicarbonato de metal alcalino, en particular bicarbonato de sodio.

El bicarbonato en partículas funcionalizado tiene 50 % en peso o menos, o 45 % en peso o menos, o 40 % en peso o menos, o incluso 35 % en peso o menos de al menos un aditivo de funcionalización (el polioxialquileno y, opcionalmente, uno o más aditivos de funcionalización adicionales).

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado contiene 10 % en peso o menos, o 7 % en peso o menos, o 5 % en peso o menos, o 3 % en peso o menos de al menos un aditivo de funcionalización (el polioxialquileno) y, opcionalmente, uno o más aditivos de funcionalización adicionales).

El aditivo de funcionalización (el polioxialquileno y, opcionalmente, uno o más aditivos de funcionalización adicionales) debe estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. Cuanto mayor sea el % en peso del aditivo de funcionalización en el bicarbonato en partículas funcionalizado, más desventajoso será por razones de coste. Preferiblemente, para reducir el costo del aditivo de funcionalización más costoso en comparación con el ingrediente de bicarbonato, puede ser deseable utilizar como máximo un 8 % en peso, más preferiblemente como máximo un 6 % en peso, en particular como máximo un 5 % en peso del aditivo en el bicarbonato en partículas funcionalizado, en donde el aditivo de funcionalización comprende o consiste en el aditivo de polioxialquileno.

Sin embargo, en realizaciones en las que el aditivo de funcionalización no es relativamente caro (por ejemplo, cuando su coste no es más del doble que el del ingrediente bicarbonato), puede ser deseable utilizar al menos un 5 % en peso, más preferentemente al menos un 7 % en peso, en particular al menos un 10 % en peso del aditivo de funcionalización y/o a lo sumo un 50 % en peso, más preferiblemente a lo sumo un 40 % en peso, aún más preferiblemente a lo sumo un 35 % en peso del aditivo de funcionalización en el bicarbonato en partículas funcionalizado, en donde el aditivo de funcionalización comprende o consiste en el aditivo de polioxialquileno.

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender 0,02-50 % o 0,02-45 % o 0,02-40 % o 0,02-35 % en peso de al menos un aditivo de funcionalización (el aditivo de polioxialquileno y, opcionalmente, uno o más aditivos de funcionalización adicionales).

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender más del 1 % y hasta el 50 % en peso del aditivo de polioxialquileno.

En algunas realizaciones, para lograr rentabilidad, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender de 1 % a 25 % en peso, preferiblemente de 3 % a 20 % en peso del aditivo de polioxialquileno.

En realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender al menos un 65 % en peso y menos del 100 % en peso del componente de bicarbonato, y de un 35 % a 0,02 % en peso de al menos un aditivo; o puede comprender al menos un 75 % en peso y menos de un 100 % en peso del componente bicarbonato, y de un 25 % a un 0,02 % en peso de al menos un aditivo.

El bicarbonato en partículas funcionalizado se utiliza preferiblemente como agente de expansión para polímeros espumados o extrudidos (tales como PVC o poliuretanos espumados; PVC extrudido, poliolefinas, poliamidas), preferiblemente se utiliza como agente de expansión endotérmico. Ejemplos no limitativos de polímeros son poli(cloruro de vinilo) (PVC), poliuretanos, poliolefinas (PO, PE, PP), compuestos estirénicos (PS, ABS, ASA, SAN) y caucho natural y sintético tal como caucho de nitrilo butadieno (NBR) o caucho de cloropreno (CR), poliamidas, poliimidas.

El bicarbonato en partículas funcionalizado puede contener, además, un aditivo que sea capaz de liberar CO2 y que también se utilice para funcionalizar el bicarbonato en partículas. Este aditivo puede considerarse como un agente de expansión secundario en el bicarbonato en partículas funcionalizado. No solo este aditivo proporcionaría un aumento en la generación de CO2 cuando el bicarbonato en partículas funcionalizado se utilice como un agente de expansión endotérmico, sino que también este aditivo protegería el núcleo de bicarbonato de la liberación prematura de CO2 protegiendo su superficie (o parte de la misma). Este aditivo liberador de CO2 puede ser un ácido carboxílico o policarboxílico, un derivado del mismo (tales como ésteres) o sus sales.

Ácidos carboxílicos adecuados incluyen los de la fórmula: HOOC--R—COOH, en que R es un grupo alquileno de 1 a aproximadamente 8 átomos de carbono que también puede estar sustituido con uno o más grupos hidroxi o grupos ceto y también puede contener insaturación. También se incluyen ésteres, sales y medias sales.

Un aditivo liberador de CO2 preferido puede incluir al menos uno de:

• ácido fumárico,

• ácido tartárico o

• ácido cítrico, citratos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico) o ásteres de ácido cítrico.

Los ásteres del ácido cítrico pueden incluir citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de tri-alquilo C12-13, citrato de tri-alquilo C14-15, citrato de tricaprililo, citrato de trietilhexilo, citrato de triisocetilo, citrato de trioctildodecilo y citrato de triisoestearilo, citrato de isodecilo y citrato de estearilo, citrato de dilaurilo y/o citrato de etilo (mezcla de tri-, di- y monoásteres), preferiblemente citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de isodecilo o citrato de trietilhexilo.

Un aditivo liberador de CO2 más preferido comprende o consiste en ácido cítrico, ásteres del mismo o sales del mismo.

En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene ácido cítrico, ásteres del mismo ni sales del mismo.

En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene un agente de expansión exotármico.

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene un compuesto utilizado como agente de expansión que libere amoníaco.

En algunas realizaciones particulares, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene un compuesto utilizado como agente de expansión que libere gas nitrógeno. Ejemplos de agentes de expansión que liberan gas nitrógeno son los agentes de expansión exotármicos tales como diamida del ácido azodicarbónico (azodicarbonamida, ADC, ADCA, N° CAS 123-77-3), las sulfonhidrazidas 4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida) (OBSH, CAS N° 80-51-3) y ptoluenosulfonilhidrazida (t Sh , CAS N° 1576-35-8).

En realizaciones preferidas, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene azodicarbonamida.

En realizaciones preferidas alternativas o adicionales, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene bencenosulfonilhidrazida.

En realizaciones alternativas o adicionales, el bicarbonato en partículas funcionalizado no contiene ptoluenosulfonilhidrazida.

En realizaciones preferidas de la presente invención, el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende el ingrediente de bicarbonato y el al menos un aditivo en forma de polvo.

Para determinadas aplicaciones se prefiere que el bicarbonato en partículas funcionalizado de la presente invención contenga bicarbonato de sodio como partículas que están recubiertas con un recubrimiento del aditivo de funcionalización. Un recubrimiento de este tipo puede mejorar algunas propiedades del bicarbonato en partículas funcionalizado. El aditivo de funcionalización en tal caso puede denominarse "agente de recubrimiento". Se entenderá por aditivo como agente de recubrimiento aquel que sea capaz de cubrir, parcial o totalmente, la superficie de las partículas de bicarbonato. El "agente de recubrimiento" es un compuesto diferente al ingrediente de bicarbonato del que está hecho el núcleo de las partículas.

Para determinadas aplicaciones, se prevá que el bicarbonato en partículas funcionalizado de la presente invención contenga bicarbonato de sodio molido conjuntamente con un aditivo de funcionalización. Una molienda conjunta de este tipo con el aditivo de funcionalización puede mejorar algunas propiedades del bicarbonato en partículas funcionalizado.

Para determinadas aplicaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado de la presente invención contiene bicarbonato de sodio como partículas que están funcionalizadas con más de un aditivo de funcionalización, siempre que un aditivo de funcionalización sea un aditivo de polioxialquileno. La funcionalización de las partículas de bicarbonato de sodio se puede llevar a cabo simultáneamente con los aditivos utilizando un mátodo de funcionalización, o se puede llevar a cabo secuencialmente utilizando un aditivo con un mátodo de funcionalización y luego otro aditivo con el mismo o diferente mátodo de funcionalización. Por ejemplo, las partículas de bicarbonato de sodio se pueden funcionalizar primero con un primer aditivo, y luego estas partículas primeramente funcionalizadas se funcionalizan nuevamente con un segundo aditivo (teniendo el segundo aditivo la misma composición o una composición diferente que el primer aditivo, preferiblemente teniendo una composición diferente). Los mátodos utilizados para funcionalizaciones posteriores pueden ser los mismos, pero preferiblemente son diferentes. Los mátodos de funcionalización (primer y segundo) se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en extrusión, co-molienda y recubrimiento por pulverización. Por ejemplo, el primer mátodo de funcionalización puede comprender o consistir en co-molienda o extrusión, y el segundo mátodo de funcionalización puede comprender o consistir en extrusión, co-molienda o recubrimiento por pulverización. Preferiblemente, el primer mátodo de funcionalización puede comprender o consistir en co-molienda, y el segundo método de funcionalización puede comprender o consistir en extrusión. Al menos uno de los aditivos de funcionalización primero y segundo es el aditivo de polioxialquileno. Preferiblemente, el segundo aditivo de funcionalización es el aditivo de polioxialquileno, y el segundo método de funcionalización puede comprender o consistir en extrusión.

Para determinadas aplicaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado de la presente invención contiene bicarbonato de sodio como partículas que están funcionalizadas con el aditivo de polioxialquileno, pero el aditivo de polioxialquileno no se añade todo de una vez, sino que se añade secuencialmente en varias porciones. Por ejemplo, las partículas de bicarbonato pueden funcionalizarse primero con una primera porción del aditivo de polioxialquileno, y luego estas partículas de bicarbonato primeramente funcionalizadas se funcionalizan nuevamente con una segunda porción del mismo aditivo de polioxialquileno. Los métodos utilizados para la funcionalización pueden ser los mismos o diferentes. Por ejemplo, los métodos de funcionalización (primer y segundo) se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en extrusión, co-molienda y recubrimiento por pulverización. Preferiblemente, el primer método de funcionalización puede comprender o consistir en co-molienda, y el segundo método de funcionalización puede comprender o consistir en extrusión.

Para determinadas aplicaciones, puede preferirse que el bicarbonato en partículas funcionalizado de la presente invención contenga bicarbonato de sodio como partículas que están recubiertas con un recubrimiento de un primer aditivo, y luego estas partículas recubiertas se muelen conjuntamente con un segundo aditivo (teniendo el segundo aditivo la misma composición o una composición diferente que el primer aditivo).

Para determinadas aplicaciones, podría ser deseable la producción de una espuma celular fina, con el fin de producir una pequeña cantidad de gas en un lugar. Con el fin de mejorar la estructura de la espuma celular puede ser adecuado que el bicarbonato en partículas funcionalizado tenga un tamaño de partícula y una distribución de tamaño de partícula característicos. El término D<50>designa el diámetro para el cual el 50 % en peso de las partículas tienen un diámetro menor que o igual a D<50>(diámetro promedio en peso). El término D<10>designa el diámetro para el cual el 10 % en peso de las partículas tienen un diámetro menor que o igual a D<10>. El término D<90>designa el diámetro para el cual el 90 % en peso de las partículas tienen un diámetro menor que o igual a D<90>.

El bicarbonato en partículas funcionalizado puede tener propiedades ventajosas, tales como un tamaño de partícula bajo, preferiblemente con un intervalo bajo. El intervalo de la distribución del tamaño de partículas se conoce en la técnica y se define como la relación (D<90>- D<10>) / D<50>. El intervalo puede variar de aproximadamente 1 a aproximadamente 6, tal como de aproximadamente 1 a aproximadamente 3. En una realización, el intervalo puede ser inferior a 6, preferiblemente inferior a 4, más preferiblemente inferior a 3. En una realización, el intervalo puede ser mayor que 1, preferiblemente mayor que 2. En otra realización, el intervalo puede ser menor que 1,8, más preferiblemente a lo sumo 1,7, en particular a lo sumo 1,6, p. ej., a lo sumo 1,5.

Las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen una distribución de tamaño de partícula de D<50>de a lo sumo 250 gm, preferiblemente a lo sumo 100 gm, más preferiblemente a lo sumo 60 gm, aún más preferiblemente a lo sumo 40 gm, o a lo sumo 30 gm, o a lo sumo 25 gm.

Las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen una distribución de tamaño de partícula de D<50>de más de 1 gm, preferiblemente más de 2 gm, más preferiblemente más de 5 gm, aún más preferiblemente al menos 8 gm. Este bicarbonato en partículas funcionalizado se denomina "bicarbonato de tamaño micrométrico funcionalizado".

En algunas realizaciones, las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen un D<10>en el intervalo de 1 gm - 160 gm, preferiblemente en el intervalo de 1 gm - 10 gm, más preferiblemente en el intervalo de 2 gm - 10 gm, aún más preferentemente en el intervalo de 4 gm - 8 gm, en particular 5 gm - 6 gm.

En algunas realizaciones, las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen un D<90>en el intervalo de 20 gm a 450 gm, preferiblemente de 30 gm a 200 gm, más preferiblemente de 30 gm a 165 gm, en particular de 30 gm a 100 gm.

El diámetro promedio en peso D<50>, así como los valores D<10>y D<90>se pueden medir mediante difracción y dispersión láser en un analizador de tamaño de partículas Malvern Mastersizer S utilizando una fuente láser de He-Ne que tiene una longitud de onda de 632,8 nm y un diámetro de 18 mm, una celda de medición equipada con una lente de retrodispersión de 300 mm (300 RF) y una unidad de preparación de líquidos MS 17, y un kit de filtración automática de disolventes ("kit de etanol") utilizando etanol saturado con bicarbonato (método húmedo).

En realizaciones preferidas, el bicarbonato en partículas funcionalizado muestra excelentes propiedades de liberación de CO<2>. La temperatura de pérdida máxima determinada mediante análisis TGA del bicarbonato en partículas funcionalizado es preferiblemente mayor que la del bicarbonato no funcionalizado sin el aditivo de polioxialquileno. La liberación de CO<2>del bicarbonato en partículas funcionalizado puede tener su máximo a una temperatura de al menos 130 °C, preferiblemente a una temperatura de al menos 135 °C, más preferiblemente a una temperatura de al menos 140 °C, incluso más preferiblemente a una temperatura de al menos 145 °C y, en particular, a una temperatura de al menos 155 °C.

Según lo determinado por análisis térmico de calorimetría diferencial de barrido (DSC), el bicarbonato en partículas funcionalizado tiene preferiblemente la temperatura pico máxima más alta que el bicarbonato no funcionalizado sin el aditivo de polioxialquileno. La temperatura pico máxima de DSC del bicarbonato en partículas funcionalizado puede ser al menos 140 °C, preferiblemente al menos 145 °C, más preferiblemente al menos 150 °C, incluso más preferiblemente a una temperatura de al menos 155 °C y de manera particularmente preferible a una temperatura de al menos 160 °C.

ADITIVO EN BICARBONATO EN PARTÍCULAS FUNCIONALIZADO

El aditivo de funcionalización en el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende o consiste en el aditivo de polioxialquileno.

Los aditivos de polioxialquileno se conocen como antiespumante y aditivos liberadores de aire en la fabricación de composiciones poliméricas espumadas. Se incorporan, por ejemplo, en plastisoles de PVC para evitar la formación de espuma y burbujas durante la producción. Los autores de la presente invención encontraron que, en combinación con bicarbonato en partículas, los aditivos de polioxialquileno exhiben una función adicional al aumentar la eficacia de espumación del agente químico de expansión. Este hallazgo fue particularmente sorprendente porque los antiespumantes y los aditivos liberadores de aire se utilizan habitualmente para desestabilizar las burbujas de espuma y para acelerar la migración de las burbujas a la superficie de una película de polímero.

Aditivos de polioxialquileno adecuados se pueden seleccionar por un experto en la técnica de acuerdo con los requisitos. Por ejemplo, el aditivo de polioxialquileno debe ser compatible con el polímero que se pretende espumar utilizando el agente químico de expansión de la invención. La compatibilidad con el polímero depende, por ejemplo, del peso molecular del aditivo de polioxialquileno y, si están presentes, de los sustituyentes químicos unidos al aditivo de polioxialquileno.

En el contexto de la presente invención, el aditivo de polioxialquileno se puede seleccionar del grupo que consiste en:

un polímero de poli(óxido de propileno) (PPO),

un polímero de polipropilenglicol (PPG),

cualquier derivado (tal como ésteres) de los mismos,

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno es un derivado de polioxialquileno que es un éster, tal como un éster de PEG o PPG. Ésteres de PEG o PPG que pueden ser adecuados como aditivos de polioxialquileno pueden ser ésteres de polietilenglicol o polipropilenglicol de ácidos grasos o ácidos resínicos.

Ejemplos adecuados de ásteres de PEG pueden ser monolaurato de PEG, dilaurato de PEG, dioctoato de PEG, monooleato de PEG, dioleato de PEG, monoestearato de PEG, diestearato de PEG, monotalato de PEG y/o ditalato de PEG. Estos ésteres de PEG vienen en una diversidad de pesos moleculares. Por ejemplo, el monolaurato de PEG se puede encontrar como laurato de PEG-2, laurato de Pe G-2 SE, laurato de PEG-4, laurato de PEG-6, laurato de PEG-8, laurato de PEG-9, laurato de PEG-10, laurato de PEG-12, laurato de PEG-14, laurato de PEG-20, laurato de PEG-32, laurato de PEG-75, laurato de PEG-150. Generalmente se prefiere un peso molecular inferior a 1000 para un éster de PEG utilizado como aditivo de polioxialquileno. Algunos ésteres de PEG se pueden encontrar bajo la marca Pegosperse<®>de Lonza y la marca Lumulse de Vantage. Otros proveedores son Americam eChem Inc. e Ivanhoe Industries, Inc.

Ejemplos adecuados de ésteres de propilenglicol pueden ser estearato de PPG, oleato de PPG, laurato de PPG o miristato de PPG.

Los antiespumantes de polioxialquileno y los aditivos de liberación de aire también están disponibles comercialmente, por ejemplo, en BYK-Chemie GmbH, Alemania. Un aditivo de polioxialquileno adecuado y particularmente preferido en la presente invención es el aditivo de liberación de aire basado en polímero sin silicona BYK-3155, que se puede obtener de BYK-Chemie GmbH.

En algunas realizaciones, el aditivo de polioxialquileno es un derivado de polioxialquileno que es un polioxialquileno químicamente funcionalizado, por ejemplo, un polioxialquileno que porta uno o más sustituyentes reactivos, tales como -OH, -NH<2>, -NHR, -SH y -COOH, en donde R es un residuo de hidrocarburo, y que ha reaccionado con un compuesto químico funcional que reacciona con el sustituyente reactivo del polioxialquileno. Compuestos químicos funcionales adecuados son, por ejemplo, isocianato monofuncional o polifuncional o un epóxido monofuncional o polifuncional. El residuo hidrocarbonado en el sustituyente reactivo anterior -NHR puede ser virtualmente cualquier sustituyente que comprenda átomos de carbono e hidrógeno. El hidrocarburo puede comprender alquilo, cicloalquilo, arilo y aralquilo y heteroátomos, tales como O, N y S. El hidrocarburo puede estar saturado o insaturado.

Como aditivo de polioxialquileno químicamente funcionalizado, un polímero obtenible a partir de la reacción de A) poliepóxidos con

B) al menos una polioxialquilenamina primaria de fórmula general (I)

en que R = alquilo C<1>-C<24>, cicloalquilo C<5>-C<12>, arilo C<6>-C<10>, aralquilo C<6>-C<18>, R<1>y R<2>, independientemente entre sí, pueden ser idénticos o diferentes y son H, alquilo C<1>-C<24>, arilo y/o -CH<2>-O-C<n>H<2n+1>, y x puede estar dispuesto en bloques

o aleatoriamente,

C) al menos otra amina primaria alifática y/o aralifática de la fórmula general (II)

H<2>N-R<6>-Z (II)

en que R<6>= alquilo, arilo y aralquilo y Z puede ser un grupo funcional adicional seleccionado de -OH, amina terciaria o

un radical heterocíclico con un anillo de 5 o 6 miembros,

4. D) al menos un isocianato modificado de fórmula general (IIIa) o (IIIb)

en que R3 = alquilo, cicloalquilo, arilo y/o aralquilo, R4 y R5, independientemente uno de otro, significan H, alquilo y/o

arilo, X = alquileno, cicloalquileno y/o aralquileno, Y = alquileno y/o cicloalquileno, y n y m independientemente uno de

otro son de 0 a 100, en que la suma n+m > 2,

se puede ejemplificar para la formación de un uretano. Este polímero se describe en el documento US 2013/0018126 A1.

Otro aditivo de polioxialquileno químicamente funcionalizado adecuado es un compuesto de biuret de la siguiente fórmula general

en que

R<1>es un alquileno (C<1>-C<22>), alquenileno (C<3>-C<22>), cicloalquileno (C<5>-C<15>), arileno, aralquileno (C<7>-C<12>), un radical polioxialquileno o es un radical poliéster,

R<2>es un radical alcoxipolioxialquileno,

cada uno de los Y se selecciona independientemente del grupo que consiste en O, NH, CO-NH-NH y NH-NH-CO,

R<3>, R<4>y R<5>, independientemente uno del otro, son un alquileno (C<2>-C<40>), alquenileno (C<3>-C<40>), cicloalquileno (C<5>-C<40>), arileno, un radical aralquileno (C<7>-C<40>) o polioxialquileno o son un radical poliéster,

R<6>es un radical alquilo (C<1>-C<30>), alquenilo (C<3>-C<22>), hidroxialquilo e hidroxialquenilo, cicloalquilo (C<4>-C<13>), arilo o aralquilo (C<7>-C<12>),

cada uno de los Z se selecciona independientemente del grupo que consiste en COO, OCO, NHCO, CONH, NHCOO, OOCNH y NHCONH, y

a es un número del 1 al 19. Este compuesto se describe en el documento US 2007/0225451 A1.

Otro aditivo de polioxialquileno químicamente funcionalizado adecuado es un compuesto de adición producido mediante un procedimiento de hacer reaccionar

a) uno o más poliisocianatos que contienen grupos uretdiona con

b) uno o más compuestos de fórmula (I)

Y-(XH)<n>

en que

XH es un grupo reactivo frente a isocianatos e

Y es un bloque de poli(óxido de etileno)-bloque de óxido de propileno-e-caprolactona), poseyendo Y una masa molar media numérica inferior a 20.000 g/mol, y

n es 1, 2 o 3, y

cuando se utiliza más de un compuesto de fórmula (I), para al menos el 50 % en moles de los compuestos de fórmula (I), n será igual a 1,

con la condición de que al menos el 50 % de los grupos isocianato libres del poliisocianato, componente a), se hagan reaccionar con los compuestos de fórmula (I) para dar un compuesto intermedio que contiene grupos uretdiona,

y posteriormente el compuesto intermedio se hace reaccionar con

c) uno o más compuestos de la fórmula general (II)

Z-(NHR)<m>

en que

R es hidrógeno, un radical alifático, cicloalifático, aralifático y/o aromático que tiene hasta 36 átomos de C o un radical polioxialquileno,

m es 1, 2 o 3, y

Z es un radical alifático, cicloalifático, aralifático y/o aromático no básico y/o un radical polioxialquileno o polisiloxano con una masa molar media numérica inferior a 10.000 g/mol, que si se desea puede contener los siguientes grupos funcionales:

-OH

-COOH

-SO<3>H

-PO<3>H<2>

-Si(OR)<3>y -SiR(OR)<2>,

en que los grupos hidroxilo se hacen reaccionar, si se desea, con ácido polifosfórico o P<2>O<5>o con ácidos policarboxílicos que tienen al menos dos grupos carboxilo o sus anhídridos en una cantidad tal que por cada grupo OH a reaccionar se emplean al menos 0,8 moléculas de ácido policarboxílico o anhídrido policarboxílico;

con la condición de que todos los grupos NCO libres que aún puedan estar presentes y al menos el 20 % de los grupos uretdiona utilizados se hagan reaccionar originalmente con Z-(NHR)<m>. Estos compuestos de adición se describen en el documento US 2007/0259120 A1.

Otro aditivo de polioxialquileno químicamente modificado adecuado se puede obtener haciendo reaccionar:

(I) epóxidos aromáticos monofuncionales o polifuncionales; con

(II) polioxialquilenmonoaminas con un peso molecular medio numérico > 400 g/mol, un grupo amino primario o secundario y al menos 4 átomos de oxígeno de éter por molécula, en donde

se hacen reaccionar del 90 al 100 % de los grupos epóxido del material de partida, la fracción en peso de grupos aromáticos en los compuestos de adición es inferior al 50 % y los compuestos de adición contienen por molécula al menos un grupo amino en el que se pueden formar sales, o están presentes como una sal. Estos polímeros se describen en el documento US 2005/0020735 A1.

Todas las realizaciones preferidas, tales como cantidades preferidas del aditivo de polioxialquileno en el bicarbonato en partículas funcionalizado, son aquellas que se describen más adelante con respecto a los aditivos adicionales opcionales.

El aditivo de funcionalización en el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender adicionalmente, como ejemplos no limitantes, al menos uno de los siguientes compuestos (aditivo adicional):

• uno o más polímeros;

• uno o más aminoácidos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• una o más sales inorgánicas;

• uno más aceites;

• una o más grasas;

• uno o más ácidos resínicos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• uno o más ácidos grasos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

• uno o más jabones;

• una o más ceras; o

• cualesquiera combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en un polímero seleccionado del grupo que consiste en poli(alcohol vinílico), poliglicol, polisacárido, ácido poli(met)acrílico, poli(ácido acrílico ácido comaleico), polietilenimina, polivinilpirrolidona, N-2-(-hidroxipropil)metacrilamida y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en un polisacárido seleccionado del grupo que consiste en almidón hidrolizado, carboximetilcelulosa, ácido algínico y su sal, goma arábiga, carragenano; goma guar, goma de algarroba, goma xantana y combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en un aminoácido, derivado del mismo o sal del mismo seleccionado del grupo que consiste en caseína, gelatina, glicina, prolina, hidroxiprolina, ácido glutámico, alanina, arginina, ácido aspártico, lisina, pectina, serina, leucina, valina, fenilalanina, treonina, isoleucina, hidroxilisina, metionina, histidina, tirosina y combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en una sal inorgánica seleccionada del grupo que consiste en silicatos (p. ej., silicato de sodio), NaCl, KCI, MgCl2, fosfato de sodio, boratos, nitratos, nitritos, sulfatos, sulfitos y combinaciones de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en:

• un aminoácido, derivado del mismo o sal del mismo,

• un polisacárido (tal como almidón hidrolizado, gomas, carboximetilcelulosa),

• un ácido resínico, derivado del mismo o sal del mismo,

• un ácido graso, sus derivados (tales como ésteres), o sus sales,

o

• cualquier combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en:

• un polímero distinto del aditivo de polioxialquileno (tales como los poli(met)acrilatos y sus derivados, poli(alcohol vinílico) y los polisacáridos, incluyendo almidón modificado, en particular hidrolizado, maltodextrina y goma arábiga),

• un aminoácido, derivado del mismo o sal del mismo (tal como leucina),

• un aceite (tal como aceite de soja epoxidado),

• un ácido resínico, derivado del mismo o sal del mismo (tal como ácido de colofonia),

• un ácido graso, sus derivados o sus sales (tales como ácido esteárico, ácido láurico, ácido linoleico y monoestearato de glicerol),

• una cera (tal como cera de abejas y cera de carnauba), o,

• cualquier combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en un compuesto que es capaz de liberar CO2 y que también se utiliza para funcionalizar el bicarbonato en partículas. Este aditivo puede considerarse como un agente de expansión secundario en el bicarbonato en partículas funcionalizado. No solo este aditivo proporcionaría un aumento en la generación de CO2 cuando el bicarbonato en partículas funcionalizado se utilice como un agente de expansión endotérmico, sino que también este aditivo protegería el núcleo de bicarbonato de la liberación prematura de CO2 protegiendo su superficie (o parte de la misma). Este aditivo liberador de CO2 puede ser un ácido carboxílico o policarboxílico, un derivado del mismo (tales como ésteres) o sus sales.

Un aditivo liberador de CO2 preferido puede incluir al menos uno de:

• ácido fumárico,

• ácido tartárico o

• ácido cítrico, citratos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico) o ésteres de ácido cítrico.

Ésteres del ácido cítrico pueden incluir citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de tri-alquilo C12-13, citrato de trialquilo C14-15, citrato de tricaprililo, citrato de trietilhexilo, citrato de triisocetilo, citrato de trioctildodecilo y citrato de triisoestearilo, citrato de isodecilo y citrato de estearilo, citrato de dilaurilo y/o citrato de etilo (mezcla de tri-, di- y monoésteres), preferiblemente citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de isodecilo o citrato de trietilhexilo.

Un aditivo liberador de CO2 más preferido comprende o consiste en ácido cítrico, cualesquiera ésteres del mismo o cualesquiera sales del mismo.

En algunas realizaciones, el aditivo excluye el ácido cítrico, sus ésteres o sus sales.

En algunas realizaciones, el aditivo adicional puede comprender o consistir en un aminoácido, un derivado del mismo o una sal del mismo.

Generalmente, los aminoácidos son compuestos conocidos en la técnica compuestos de un grupo amino y un grupo funcional ácido carboxílico. Un grupo amino es, de acuerdo con la nomenclatura IUPAC, un compuesto derivado formalmente del amoníaco (NH<3>) mediante la sustitución de uno, dos o tres átomos de hidrógeno por grupos hidrocarbilo, y que tiene las estructuras generales RNH<2>(aminas primarias), R<2>NH (aminas secundarias) o R<3>N (aminas terciarias). De acuerdo con la nomenclatura IUPAC, los derivados de compuestos de amonio (NH<4+>)Y<->en los que los cuatro hidrógenos unidos al nitrógeno han sido reemplazados por grupos hidrocarbilo, se consideran compuestos de amonio cuaternario que no son aminas. Es decir, en los aminoácidos utilizados de acuerdo con la presente invención, el grupo amina, preferiblemente el grupo a-amina, es un residuo RNH<2>, R<2>NH o R<3>N, pero no un residuo NR<4+>. Preferiblemente, los compuestos de amonio cuaternario que comprenden un grupo ácido carboxílico no se utilizan como aditivos de aminoácidos de acuerdo con la presente invención

En una realización preferida de la invención, el aminoácido utilizado como aditivo adicional es un p-aminoácido o un a-aminoácido, más preferiblemente un a-aminoácido. Los a-aminoácidos tienen generalmente una estructura química de acuerdo con la fórmula (I)

o una sal del mismo. El residuo R puede ser hidrógeno o un grupo alquilo o arilo opcionalmente sustituido o un grupo heteroarilo opcionalmente sustituido. Preferiblemente, el residuo R es un grupo alquilo C<1>- C<10>, en particular un grupo alquilo C<1>- C6. Lo más preferiblemente, R es metilo, propan-2-ilo (isopropilo), butan-2-ilo o 2-metil-propan-1-ilo.

En una realización preferida, el a-aminoácido se selecciona del grupo que consiste en aminoácidos cargados positivamente, tales como arginina, histidina y lisina, aminoácidos cargados negativamente tales como ácido aspártico o ácido glutámico, aminoácidos polares no cargados tales como serina, treonina, asparagina o glutamina, o cisteína, selenocisteína, glicina y prolina. Se prefieren particularmente los aminoácidos con cadena lateral hidrófoba, tales como alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, fenilalanina, tirosina y triptófano. Los aminoácidos más preferidos utilizados como aditivos son valina, isoleucina y leucina, siendo la leucina la más preferida.

Los a-aminoácidos son compuestos quirales. Generalmente, se pueden utilizar ambas mezclas racémicas de ambos enantiómeros, así como composiciones enriquecidas en un enantiómero, p. ej., el enantiómero D o el L. Preferiblemente, se pueden utilizar mezclas racémicas de los aminoácidos de acuerdo con una realización de la presente invención.

Derivados de aminoácidos adecuados son, por ejemplo, ésteres, tales como ésteres que comprenden un residuo hidroxialquilo, en particular un residuo hidroxialquilo C<1-20>. Alternativa o adicionalmente el derivado de aminoácido puede ser una amida. Sales adecuadas son, por ejemplo, sales de metales alcalinos y alcalinotérreos o sales formadas entre un ácido, tal como un ácido inorgánico o un ácido carboxílico con el grupo amino del aminoácido.

El aminoácido puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. Más del 10 % en peso del aminoácido en el bicarbonato en partículas funcionalizado es desventajoso por razones de coste. Preferiblemente, a lo sumo un 8 % en peso, más preferiblemente como a lo sumo un 6 % en peso, en particular a lo sumo un 5 % en peso del aminoácido está presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con una realización de la presente invención.

El aminoácido preferido utilizado como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es leucina. Leucina puede estar presente, por ejemplo, en el bicarbonato en partículas funcionalizado en una cantidad de 0,02 % en peso a 5 % en peso, preferiblemente en una cantidad de 0,05 % en peso a 2 % en peso, más preferiblemente en una cantidad de 0,05 % en peso a 0,5 % en peso.

En una realización, el bicarbonato en partículas que se funcionaliza adicionalmente con un aminoácido, en particular leucina, se prepara mediante secado por pulverización.

En realizaciones adicionales o alternativas, el aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender o consistir en un ácido resínico, un derivado del mismo o una sal del mismo. Generalmente, el ácido resínico a utilizar como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es uno de los ácidos resínicos conocidos en la técnica. Los ácidos resínicos se refieren a mezclas de ácidos carboxílicos relacionados, preferiblemente ácido abiético, que se encuentran en las resinas de los árboles. Típicamente, los ácidos resínicos tienen el esqueleto básico de tres anillos condensados con una fórmula empírica C<19>H<29>COOH. Preferiblemente el ácido resínico es un ácido diterpenocarboxílico tricíclico, perteneciendo más preferiblemente al grupo diterpeno abietano. Ácidos resínicos preferidos son ácidos de tipo abiético, p. ej., seleccionados del grupo que consiste en ácido abiético (ácido abieta-7,13-dien-18-oico), ácido neoabiético, ácido deshidroabiético y ácido palustrico. También son adecuados los ácidos de tipo pimárico, seleccionados del grupo que consiste en ácido pimárico (ácido pimara-8(14),15-dien-18-oico), ácido levopimárico o ácido isopimárico. Ácidos de este tipo están disponibles a partir de fuentes naturales o mediante síntesis química, como se conoce, p. ej., en el documento US 2014/0148572 A1.

En el contexto de la presente solicitud, el "ácido abiético" también se denomina "ácido de colofonia".

Un derivado que contiene ácidos resínicos que se puede utilizar de acuerdo con la presente invención es el tall oil. El tall oil (también denominado colofonia líquida) se obtiene como subproducto del proceso Kraft de fabricación de pasta de madera. El tall oil crudo contiene colofonia, ácidos resínicos (principalmente ácidos abiéticos y sus isómeros), ácidos grasos (principalmente palmético y oleico), alcoholes grasos, esteróles y derivados de hidrocarburos alquílicos. Como aditivos adicionales de acuerdo con la presente invención se utilizan los más preferidos ácido abiético, ácido deshidroabiético, ácido neoabiético, ácido pimárico y sus sales, en particular las sales de sodio, respectivamente. El ácido resínico, su derivado o su sal pueden estar presentes en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. El ácido resínico, su derivado o su sal, tal como ácido resínico, puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad de 0,02 % en peso a 25 % en peso, preferiblemente de 0,02 % en peso a 20 % en peso o de 0,1 % en peso a 11 % en peso, tal como de 0,5 % en peso a 10 % en peso.

El ácido resínico preferido utilizado como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es el ácido resínico, su derivado o su sal.

El ácido de colofonia, su derivado o su sal puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad de 1 % en peso a 25 % en peso, preferiblemente de 5 % en peso a 20 % en peso en el bicarbonato funcionalizado.

Derivados adecuados del ácido de colofonia pueden consistir en o comprender, por ejemplo, uno o más ésteres de ácido de colofonia, tales como ésteres de alquilo C<1-25>de colofonia, ésteres de glicerol de colofonia, ésteres de pentaeritritol de colofonia o combinaciones de los mismos. Otros derivados adecuados del ácido de colofonia pueden comprender ácido de colofonia hidrogenado (tal como ácido dihidroabiético), ácido neoabiético, dímeros de ácido de colofonia o incluso colofonia polimerizada.

Un derivado preferido del ácido de colofonia puede comprender ácido dihidroabiético (CAS N° 1740-19-8), preferiblemente al menos 50 % en peso de ácido dihidroabiético. Resigral 52 es un producto comercial que contiene al menos 52 % en peso de ácido dihidroabiético; Resigral 52 suministrado por LES DERIVES RESlNlQUES ET TERPENIQUES (DRT) en Dax, Francia, es una colofonia desproporcionada modificada mediante reactivos químicos para mejorar su estabilidad térmica modificando la proporción de sus diferentes isómeros.

Se pueden utilizar otros productos comerciales a base de ácido de colofonia fabricados por DRT como una o más fuentes de derivados del ácido de colofonia, tales como:

dispersiones de colofonia a base de agua (DERMULSENE RE 1513 = dispersión acuosa libre de disolventes a base de éster de colofonia estabilizada, cuyo contenido de sólidos es de aproximadamente 56 % en peso, DERMULSENE A 7510 = dispersión de colofonia estabilizada y polimerizada),

ésteres de colofonia de glicerol (DERTOLINE G2L);

ésteres de colofonia de pentaeritritol (DERTOLINE P2L = resina de tall oil esterificada con pentaeritritol; HYDROGRAL P = éster de pentaeritritol de colofonia hidrogenada);

ácido de colofonia dimérico (POLYGRAL 95, POLYGRAL 115, POLYGRAL 140);

ácido de colofonia polimerizado (POLYGRAL); y/o

colofonia hidrogenada (HIDROGRAL).

Los ésteres de colofonia líquidos de DRT se pueden seleccionar de GRANOLITE TEG = éster de colofonia de trietilenglicol; GRANOLITE M= éster metílico de colofonia; y/o HYDROGRAL M = éster metílico de colofonia hidrogenada.

Los derivados de colofonia pueden comprender o consistir en una colofonia fortificada, es decir, una colofonia que tiene un contenido que ha reaccionado de una cantidad menor pero una cantidad eficaz de un compuesto de carácter ácido que contiene el grupo --COC==C-- como agente fortificante tal como anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido acetilenodicarboxílico y los productos de deshidratación del ácido cítrico, convirtiendo al menos algo del ácido abiético y compuestos relacionados en especies tricarboxílicas.

Sales de ácido de colofonia adecuadas son, por ejemplo, sales de metales alcalinos y alcalinotérreos, pero también son adecuadas otras sales. Una sal preferida es la sal de sodio.

El ácido de colofonia también se puede utilizar como aditivo en forma de mezclas que comprenden ácido de colofonia, tal como tall oil.

Aún en realizaciones adicionales o alternativas, el aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender o consistir en un ácido graso, un derivado del mismo (tal como ésteres) o una sal del mismo.

Ácidos grasos utilizados como aditivos en la presente invención son aquellos ácidos grasos conocidos en la técnica, es decir, un ácido carboxílico con un residuo alifático, que es saturado o insaturado. Preferiblemente, el ácido graso es un compuesto según la fórmula (II)

R -COOH (II)

en donde R es un grupo alquilo C6 - C<18>saturado o insaturado, preferiblemente un grupo C<12>-C<18>, tal como un grupo alquilo C<12>- C<16>. Los ácidos grasos se pueden utilizar en forma de sus sales, en particular sales de sodio o potasio, más preferentemente sal de sodio. Incluso más preferido, el residuo R es un grupo alquilo C<16>- C<18>, el más preferido, el ácido graso es ácido palmético, ácido linoleico, ácido láurico o ácido esteárico, siendo el más preferido este último.

Ejemplos de derivados de ácidos grasos son los glicéridos. Los glicéridos son ésteres formados a partir de glicerol y ácidos grasos, en particular ésteres mono-, di- y tri-grasos de glicerol.

El ácido graso preferido utilizado como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es ácido esteárico, un éster del mismo o una sal del mismo. El ácido graso más preferido utilizado como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es ácido esteárico, una sal estearato o un éster del ácido esteárico, tal como su éster con glicerol, tal como triestearina, o triestearato de glicerilo, que es un triglicérido derivado de tres unidades de ácido esteárico. Otro aditivo preferido es el monoestearato de glicerol.

El ácido graso, su derivado o su sal puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. En determinadas realizaciones, el ácido graso, su derivado o su sal puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado en una cantidad de 0,02 % en peso a 30 % en peso, preferiblemente de 0,1 % en peso a 10 % en peso, más preferiblemente desde 0,5% en peso hasta 7% en peso.

En algunas realizaciones, el aditivo puede excluir el ácido esteárico, un éster del mismo o sus sales.

En aún más realizaciones adicionales o alternativas, el aditivo de funcionalización adicional puede comprender o consistir en un polímero (distinto del aditivo de polioxialquileno), tal como un polímero seleccionado del grupo que consiste en poli(alcohol vinílico), poliglicol, polisacárido, ácido poli(met)acrílico, poli(ácido acrílico ácido co-maleico), polietilenimina, polivinilpirrolidona, N-2(-hidroxipropil)metacrilamida y combinaciones de los mismos.

El polímero puede ser un polímero natural o sintético. Los polímeros naturales son polímeros que provienen de fuentes naturales tales como almidón y goma arábiga. También se pueden modificar polímeros naturales tal como el almidón hidrolizado.

Polímeros sintéticos son, por ejemplo, poli(met)acrilatos y sus derivados, así como poli(alcoholes vinílicos). Los polímeros met/acrílicos pueden ser, por ejemplo, polímeros aniónicos con ácido metacrílico como grupos funcionales, polímeros catiónicos con metacrilatos de metilaminoetilo como grupos funcionales, copolímeros de met/acrilato con metacrilato de trimetil-aminoetilo como grupos funcionales y polímeros neutros de met/acrilatos disponibles de Evonik bajo el nombre comercial Eudragit®. Calidades de Eudragit® adecuadas son, por ejemplo, las calidades L, S, FS, E, RL, RS, NE y NM. Se prefieren Eudragits® de calidad RL, en particular Eudragit® RL 30D.

En algunas realizaciones, cuando se utiliza un polisacárido como aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado, el aditivo de polisacárido puede ser al menos un polisacárido seleccionado del grupo que consiste en almidón hidrolizado, carboximetilcelulosa, ácido algínico y sales del mismo, goma arábiga, carragenano, goma guar, goma de algarroba, goma xantana y combinaciones de las mismas.

El aditivo de funcionalización adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender o consistir en un polisacárido seleccionado del grupo que consiste en:

• gomas guar y sus derivados, en particular hidroxipropil guar (tal como Jaguar HP-105);

• ácido algínico y sus sales, tales como de sodio, calcio o cobre (p. ej., Kaltostat, Calginat, Landalgine, Kalrostat, Kelacid, Vocoloid, Xantalgin); y

• carboximetilcelulosa (p. ej., Aquaplast, Carmethose, CELLOFAS, Cellpro, Cellugel, Collowel, Ethoxose, Orabase, Lovosa).

En otra realización, el aditivo de funcionalización adicional del bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender o consistir en un almidón modificado, en particular hidrolizado, o un compuesto que comprende un almidón de este tipo. Aditivos particularmente preferidos de esta clase son almidón hidrolizado, goma arábiga y maltodextrina, siendo especialmente preferida la maltodextrina.

El aditivo de funcionalización adicional puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, más preferiblemente al menos 0,1 % en peso. En particular, el almidón hidrolizado, la goma arábiga, la maltodextrina, el poli(met)acrilato y el poli(alcohol vinílico) pueden estar presentes, por ejemplo, en una cantidad de entre 0,02 % en peso y 40 % en peso, más preferiblemente de 0,1 % en peso a 35 % en peso, incluso más preferiblemente de 1 % en peso a 20 % en peso, tal como de 2 % en peso a 10 % en peso.

En una realización, el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos un polímero como aditivo de funcionalización adicional junto con el aditivo de polioxialquileno, en donde el polímero es diferente al aditivo de polioxialquileno. En esta combinación, el polímero se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en poli(met)acrilatos y sus derivados, poli(alcohol vinílico) y polisacáridos, incluyendo almidón modificado, en particular hidrolizado, maltodextrina y goma arábiga.

En una realización específica de una combinación del aditivo de polioxialquileno (tal como polietilenglicol, preferiblemente polietilenglicol de bajo peso molecular (< 1000)) y ácido de colofonia o cualquier derivado o sal del mismo como aditivos de funcionalización del bicarbonato en partículas funcionalizado, el ácido de colofonia está presente en una cantidad de 5 % en peso a 20 % en peso, preferiblemente de 7 % en peso a 11 % en peso de la cantidad total de bicarbonato en partículas funcionalizado, y el aditivo de polioxialquileno (tal como polietilenglicol) está presente en una cantidad de 1 % en peso a 30 % en peso, preferiblemente de 5 % en peso a 25 % en peso tal como, por ejemplo, de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, cada una de la cantidad total del bicarbonato en partículas funcionalizado.

En una realización preferida adicional, el bicarbonato en partículas funcionalizado que comprende el aditivo de polioxialquileno (en particular, polietilenglicol) como un aditivo de funcionalización y ácido de colofonia o cualquier derivado o sal del mismo como otro aditivo de funcionalización se prepara moliendo primero partículas de bicarbonato en presencia del ácido de colofonia o derivado o sal del mismo, y las partículas funcionalizadas así obtenidas se mezclan luego con el aditivo de polioxialquileno (tal como polietilenglicol) y se extruden para obtener bicarbonato en partículas que se funcionaliza con ácido de colofonia y el aditivo de polioxialquileno, en particular polietilenglicol. El bicarbonato en partículas funcionalizado extrudido resultante puede someterse adicionalmente a molienda para reducir el tamaño medio de partículas del producto final.

Los aceites utilizados como aditivo adicional en la presente invención pueden ser aceites orgánicos o aceites minerales que pueden ser de origen animal, vegetal o petroquímico. Aceites adecuados son, por ejemplo, aceite de oliva, aceite de maíz, aceite de girasol y aceite de soja.

El aceite puede modificarse químicamente tal como epoxidarse. Un aceite preferido es el aceite de soja epoxidado. El aceite puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. En realizaciones preferidas, el aceite puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado en una cantidad de 0,1 % en peso a 10 % en peso, más preferiblemente de 1 % en peso a 7 % en peso.

En una realización adicional, el aditivo adicional en el bicarbonato en partículas funcionalizado es una cera tal como cera de abejas o cera de carnauba.

La cera puede estar presente en el bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención en una cantidad de al menos 0,02 % en peso, preferiblemente al menos 0,05 % en peso, en particular al menos 0,1 % en peso. La cera puede estar presente, por ejemplo, en una cantidad de 1 % en peso a 30 % en peso, preferentemente de 5 % en peso a 25 % en peso.

Se puede encontrar información adicional sobre propiedades particulares del bicarbonato en partículas funcionalizado en el documento WO2016/102591A1 de SOLVAY SA cuando el aditivo comprende o consiste en un aminoácido o una sal del mismo; en el documento EP3037388A1 de SOLVAY SA cuando el aditivo comprende o consiste en un ácido resínico o ácido graso como aditivo.

En algunas realizaciones, el bicarbonato funcionalizado puede comprender, además, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiapelmazamiento y/o un coadyuvante de flujo.

Este coadyuvante de procesamiento, agente antiapelmazamiento y/o coadyuvante de flujo se pueden mezclar primero con el aditivo de funcionalización antes de utilizar su mezcla para funcionalizar el bicarbonato en partículas. Alternativamente, este coadyuvante de procesamiento, agente antiapelmazamiento y/o coadyuvante de flujo se pueden mezclar con el bicarbonato funcionalizado. Por ejemplo, el polvo de bicarbonato funcionalizado se puede mezclar en un mezclador de "reja de arado" tipo Lodige introduciendo progresivamente el coadyuvante de procesamiento, el agente antiapelmazamiento y/o el coadyuvante de flujo.

En algunas realizaciones preferidas, el bicarbonato funcionalizado puede comprender, además, sílice. Se puede utilizar sílice como un coadyuvante del procesamiento, agente anti-apelmazamiento y/o coadyuvante de flujo para el bicarbonato funcionalizado. Se recomienda que la sílice esté en forma amorfa (y no cristalina). Preferiblemente la sílice en el bicarbonato funcionalizado es sílice precipitada amorfa. El bicarbonato funcionalizado puede comprender al menos 0,1 % en peso, preferiblemente al menos 0,2 % en peso, preferiblemente al menos 0,5 % en peso de sílice basado en la composición total del bicarbonato funcionalizado. Se recomienda que el bicarbonato funcionalizado comprenda no más del 5 % en peso, preferiblemente no más del 4 % en peso de sílice, más preferiblemente no más del 3 % en peso de sílice. La presencia de sílice puede mejorar el flujo del bicarbonato funcionalizado y, por lo tanto, puede fomentar su aplicación homogénea como agente de expansión químico en una composición polimérica espumable.

Es preferible que la sílice esté en forma de partículas muy finas, que tengan un área superficial específica alta, por ejemplo mayor que 180 m2/g, preferiblemente al menos 200 m2/g, más preferiblemente al menos 400 m2/g, medida de acuerdo con la Norma ISO 5794-1, anexo D.

De acuerdo con una realización ventajosa, la sílice en el bicarbonato funcionalizado se presenta en forma de partículas que tienen un diámetro medio inferior a 20 qm, preferentemente un diámetro medio de a lo sumo 15 qm, o a lo sumo 10 |um, más preferentemente a lo sumo 8 qm. El diámetro medio se mide de acuerdo con la Norma ASTM C-690 -1992.

Sílices disponibles comercialmente adecuadas son: sílice amorfa Sipernat® 50S, fabricada por la compañía Degussa; sílice amorfa Sipernat 22 S producida por Degussa, que tiene una superficie específica inferior de 190 m2/g en lugar de 450 m2/g para Sipernat 50S; sílice Tixosil® 38AB producida por Rhodia (propiedad de Solvay) que tiene un diámetro medio mayor que 15 qm (en lugar de 7 qm para Sipernat 50S y 22S). Los agentes antiapelmazamiento Tixosil® de Rhodia, con su tamaño de partícula controlado, son agentes acondicionadores del flujo eficaces para polvos afectados negativamente por la humedad, la presión o la carga estática.

En realizaciones de este tipo, el bicarbonato funcionalizado puede comprender de 0,1 % en peso a 5 % en peso de sílice amorfa, preferiblemente de 0,2 % en peso a 4 % en peso de sílice amorfa, más preferiblemente de 0,5 % en peso a 3 % en peso de sílice amorfa. La sílice es preferentemente sílice precipitada.

En realizaciones de este tipo, el bicarbonato funcionalizado puede comprender una relación ponderal de bicarbonato de sodio a sílice de 12:1 a 990:1, preferiblemente de 14:1 a 99:1, más preferiblemente de 16:1 a 97:1.

MÉTODO PARA FABRICAR BICARBONATO EN PARTÍCULAS FUNCIONALIZADO

La presente invención se refiere, además, a un método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado.

El bicarbonato en partículas funcionalizado se puede preparar a partir de una solución que contiene un ingrediente de bicarbonato o directamente a partir de un bicarbonato en partículas ya formado.

El ingrediente bicarbonato o bicarbonato en partículas puede comprender o consistir esencialmente en bicarbonato de amonio, bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio o mezclas de los mismos, en particular el ingrediente de bicarbonato o bicarbonato en partículas comprende o consiste esencialmente en bicarbonato de sodio. El ingrediente de bicarbonato o bicarbonato en partículas comprende preferiblemente al menos 80 % en peso de bicarbonato de sodio.

El bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con un aspecto de la presente invención se puede obtener mediante procesos de encapsulación o recubrimiento.

En particular, otro aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado, preferiblemente un bicarbonato de metal alcalino en partículas funcionalizado como se describió anteriormente de acuerdo con la invención mediante al menos uno de los siguientes procesos:

• mediante aglomeración por pulverización dentro de un lecho fluidizado,

• mediante compactación con rodillos, y/o

• mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea.

El secado por pulverización o secado por atomización es una técnica de secado. Este método comprende pulverizar el producto a secar, que está en forma de solución (o suspensión) en una corriente de gas caliente, para obtener un polvo en unos pocos segundos o fracciones de segundos. La separación de una solución en gotitas finas da lugar a una gran superficie de transferencia de material y conduce a una rápida evaporación del disolvente de la solución utilizada.

Aparatos adecuados para el secado por pulverización son conocidos en la técnica y generalmente comprenden varios módulos: un módulo que comprende un circuito para almacenar y atomizar la solución que comprende un equipo para atomizar o pulverizar la solución, un módulo para la preparación de gas caliente y su transferencia a una cámara de secado en donde entra en contacto con la solución pulverizada, una cámara de secado en donde se evapora la solución pulverizada y se forman las partículas, y un módulo de recogida de las partículas, que generalmente comprende un ciclón y/o un filtro adecuado.

Generalmente, el equipo para atomizar o pulverizar la solución es un pulverizador de gas comprimido o una turbina de dispersión. También se pueden utilizar boquillas de ultrasonido para pulverizar la solución.

En el proceso de secado por pulverización de la invención se utiliza generalmente una solución acuosa del bicarbonato. Si bien se pueden utilizar otros disolventes polares o mezclas de disolventes polares, por ejemplo mezclas de agua y etanol, en los que el aditivo es soluble, el agua es el disolvente preferido.

En el método de secado por pulverización de la presente invención, la solución acuosa que se ha de secar por pulverización comprende 1 a 10 % en peso del ingrediente bicarbonato. El ingrediente bicarbonato en la solución es preferiblemente un bicarbonato de metal alcalino. La solución a secar por pulverización comprende, además, de 1 a 10.000 ppm de un aditivo o una sal del mismo. El aditivo utilizado es preferiblemente uno de los arriba descritos para el bicarbonato en partículas de la presente invención. En realizaciones preferidas, el contenido del aditivo en la solución a secar por pulverización es de 1 a 5.000 ppm, más preferiblemente de 1 a 3.000 ppm, en particular de 10 a 2.000 ppm, p. ej., de 50-1.000 ppm de aditivo por kg de solución a secar por pulverización Generalmente, la solución acuosa comprende al menos 1 mg, preferiblemente al menos 5 mg, más preferiblemente al menos 10 mg, incluso más preferiblemente al menos 100 mg del aditivo por kg de solución acuosa. Generalmente, la solución acuosa comprende a lo sumo 2.000 mg, preferiblemente a lo sumo 1.500 mg, más preferiblemente a lo sumo 1.200 mg del aditivo por kg de solución acuosa. En el caso de las sales, los porcentajes en peso se dan en base a la base/ácido libre.

Generalmente, en el proceso de secado por pulverización en el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado, la solución acuosa comprende al menos o más del 1 %, preferiblemente al menos o más del 2 %, más preferiblemente al menos o más del 3 %; incluso más preferiblemente al menos o más del 4 %, en particular al menos o más del 5 % en peso del ingrediente bicarbonato. Preferiblemente, el ingrediente bicarbonato comprende o consiste esencialmente en bicarbonato de sodio y/o bicarbonato de potasio, en particular comprende o consiste esencialmente en bicarbonato de sodio. Una concentración elevada del ingrediente bicarbonato en la solución acuosa es perjudicial porque conduce a la obstrucción a alta velocidad del dispositivo pulverizador o atomizador. Por lo tanto, generalmente se recomienda que la solución acuosa comprenda a lo sumo o menos del 10 % en peso, preferiblemente a lo sumo o menos del 8 % en peso, más preferiblemente a lo sumo o menos del 6 % en peso del ingrediente de bicarbonato, en particular bicarbonato de sodio. Preferiblemente, la solución que contiene bicarbonato es una solución acuosa que comprende 1 % - 10 %, ventajosamente 3 % - 8 %, más ventajosamente 4 % - 8 % en peso, tal como 4 % - 6 % en peso del ingrediente bicarbonato, en particular bicarbonato de sodio.

El secado con gas caliente descompone parte del bicarbonato de metal alcalino en forma de carbonato de sodio, CO<2>y agua. En una realización ventajosa de la presente invención, el secado por pulverización se realiza en un gas que comprende al menos un 5 %, ventajosamente al menos un 10 %, más ventajosamente al menos un 20 %, y aún más ventajosamente al menos un 30 % de CO<2>en volumen en base a gas seco. Esto permite limitar la descomposición del bicarbonato en carbonato sólido y CO<2>gaseoso y vapor de agua. Generalmente, el secado por pulverización se realiza con un gas precalentado entre 40 °C y 220 °C. Ventajosamente, el secado por pulverización se lleva a cabo en una cámara de secado por pulverización y en donde el gas se precalienta antes de introducirse en la cámara de secado por pulverización al menos 40 °C, preferiblemente al menos 50 °C, más preferiblemente al menos 60 °C, incluso más preferiblemente al menos 70 °C. También ventajosamente, el gas se precalienta antes de introducirlo en la cámara de secado por pulverización a lo sumo a 220 °C, preferiblemente a lo sumo a 200 °C, más preferiblemente a lo sumo a 180 °C, incluso más preferiblemente a lo sumo a 130 °C.

Es preferible que la temperatura del gas después de la operación de secado por pulverización sea a lo sumo 80 °C, ventajosamente a lo sumo 70 °C y más ventajosamente a lo sumo 60 °C.

En una realización del método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado, la solución acuosa se precalienta a una temperatura de al menos 20 °C y preferiblemente a lo sumo 80 °C antes de pulverizarse durante la operación de secado por pulverización. En una realización particular, la solución acuosa se precalienta a una temperatura de al menos 20 °C y a lo sumo 25 °C antes de pulverizarse durante la operación de secado por pulverización.

El método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender la molienda conjunta del ingrediente de bicarbonato en presencia del aditivo, tal como en presencia de 0,02 a 10 partes en peso de un aditivo por cada 100 partes en peso de la sustancia sometida a molienda conjunta. El ingrediente bicarbonato y el aditivo son preferiblemente como se definen arriba.

En el procedimiento para preparar el bicarbonato en partículas funcionalizado mediante molienda conjunta, se pueden utilizar todos los procedimientos de molienda adecuados conocidos en la técnica.

Dispositivos típicos incluyen molinos de impacto, que son molinos en los que el material se muele sometido al impacto de una parte mecánica en movimiento y que tienen el efecto de fragmentar las partículas del material. Los molinos de impacto son bien conocidos en la técnica de la molienda fina. Molinos de este tipo incluyen molinos de martillos, molinos de husillo, molinos de rotación, molinos de chorro, molinos de bolas, tales como molinos planetarios de bolas y molinos de jaula. Molinos de este tipo se fabrican y están disponibles, p. ej., de Grinding Technologies and System SRL o de Hosokawa Alpine AG. Lo más preferido es utilizar un Alpine LGM 3. En el procedimiento para preparar las partículas de bicarbonato de metal alcalino, el bicarbonato de metal alcalino se muele en presencia del aditivo, es decir, el aminoácido como se define anteriormente. O bien se añade la cantidad total de bicarbonato y aditivo al molino de una vez, seguido de la molienda o, preferiblemente, el bicarbonato y el aditivo se alimentan al dispositivo de molienda a una velocidad constante. Velocidades adecuadas para el bicarbonato son de 50 kg/h a 500 kg/h, preferiblemente de 100 kg/h a 400 kg/h, p. ej., aproximadamente 150 kg/h. La cantidad de aditivo corresponde a la relación ponderal del ingrediente de bicarbonato y del aditivo utilizado. Por ejemplo, si el ingrediente bicarbonato se muele conjuntamente en presencia de 1 parte en peso de un aditivo, por cada 100 partes en peso de la sustancia que se somete a molienda conjunta, la tasa de alimentación del aditivo es solo el 1 % de la tasa de alimentación del ingrediente bicarbonato.

La cantidad de aditivo de funcionalización (p. ej., aditivo de polioxialquileno, aditivo adicional como se describió anteriormente) en el procedimiento para preparar el bicarbonato en partículas funcionalizado mediante molienda conjunta, es de 0,02 a 10 partes en peso por cada 100 partes en peso de la sustancia sometida a molienda conjunta. Por debajo de 0,02 partes en peso, la eficacia del aditivo es solo baja. El uso de cantidades superiores a 10 partes en peso del aditivo es desventajoso por razones de coste. Las cantidades preferidas son 0,2 - 8 partes en peso del aditivo, más preferiblemente 0,5 - 5 partes en peso de aditivo, incluso más preferiblemente 0,8 - 2 partes en peso de aditivo, en particular aproximadamente 1 parte en peso de aditivo, cada una por cada 100 partes en peso de la sustancia (típicamente el ingrediente bicarbonato y al menos un aditivo) sometida a molienda conjunta.

En alguna realización, el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender un recubrimiento por pulverización, por ejemplo dentro de un lecho fluidizado. El recubrimiento por pulverización dentro de un lecho fluidizado es una técnica en la que se introduce un polvo (partículas sólidas del ingrediente bicarbonato) en una cámara de fluidización. Un gas fluidifica el polvo desde el fondo de la cámara a través de una rejilla. Un líquido que comprende el aditivo de funcionalización en forma disuelta, en forma fundida y/o en forma sólida dispersa (por ejemplo, una solución, una emulsión, una suspensión, una masa fundida, una emulsión fundida o una suspensión fundida) se pulveriza en el polvo fluidizado para aplicar una capa o recubrimiento sobre partículas.

En alguna realización, el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender granulación por pulverización, por ejemplo dentro de un lecho fluidizado. La granulación por pulverización en lecho fluidizado es un método para producir granulados de flujo libre a partir de líquidos. El líquido que contiene sólidos, tales como soluciones acuosas, emulsiones, suspensiones, masas fundidas, emulsiones fundidas o suspensiones fundidas, se pulveriza en un sistema de lecho fluidizado. Los sólidos son preferentemente partículas de bicarbonato. Debido al alto intercambio de calor, el disolvente acuoso u orgánico del líquido se evapora inmediatamente y los sólidos forman pequeñas partículas como núcleos iniciales. Estos se pulverizan con otro líquido que contiene el aditivo (solución/suspensión). Un gas fluidifica la solución/suspensión de aditivo pulverizada en una cámara. Después de la evaporación y el secado en el lecho fluidizado, el aditivo seco forma una capa dura alrededor del núcleo inicial. Esta etapa se repite continuamente en el lecho fluidizado para que el granulado crezca hasta formar estructuras similares a cebollas o moras. A partir del recubrimiento capa por capa se obtiene una estructura similar a una cebolla. Alternativamente, se puede proporcionar un volumen definido de núcleos iniciales adecuados. En esta opción, el líquido solo sirve como vehículo para los sólidos que se están aplicando.

En alguna realización, el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender aglomeración por pulverización, por ejemplo dentro de un lecho fluidizado. La aglomeración por pulverización dentro de un lecho fluidizado es una técnica en la que se introduce un polvo o un granulado fino en una cámara de fluidización. Un gas fluidifica el polvo desde el fondo de la cámara a través de una rejilla. Sobre las partículas fluidizadas se pulveriza un líquido (ya sea una solución, una emulsión, una suspensión, una masa fundida, una emulsión fundida o una suspensión fundida), que actúa como aglutinante. Se crean puentes líquidos que forman aglomerados a partir de las partículas. La pulverización continúa hasta alcanzar el tamaño deseado de los aglomerados.

En alguna realización, el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender enfriamiento rápido por pulverización (o enfriamiento por pulverización, congelación por pulverización). El enfriamiento rápido por pulverización es una técnica en la que se pulveriza una masa fundida, una emulsión fundida o una suspensión fundida en una cámara de fluidización. Se inyecta un gas frío en la cámara de fluidización. La solidificación de partículas sólidas se logra cuando las gotas fundidas pierden calor al aire frío en el lecho fluido.

En alguna realización, el método para fabricar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender compactación con rodillo. La compactación con rodillo es una técnica en la que se hace que las partículas de polvo se adhieran entre sí aplicando una fuerza sobre el polvo, lo que provoca un aumento considerable de tamaño. El polvo se compacta entre dos rodillos contrarrotativos para aplicar una fuerza. Las briquetas, escamas o cintas obtenidas se trituran de los rodillos hasta alcanzar el tamaño de partícula deseado.

En alguna realización, el método para preparar bicarbonato en partículas funcionalizado de acuerdo con la presente invención puede comprender extrusión (o extrusión por mezcladura). La extrusión (o extrusión por mezcladura) es una técnica en la que se empuja un polvo u otro material a través de una matriz de sección transversal fija. Un tornillo, dos tornillos o una sucesión de paletas pueden ayudar a empujar el material a través de las fases de mezcladura, desgasificación y homogeneización. El control de temperatura a lo largo de la distancia permite el cambio de fase, fusión, cristalización, reacción química, recubrimiento o granulación de los materiales.

En algunas realizaciones, cuando el bicarbonato funcionalizado comprende, además, sílice, preferiblemente sílice amorfa, más preferiblemente sílice precipitada amorfa, la sílice se puede mezclar primero con el aditivo de funcionalización antes de utilizar su mezcla para funcionalizar el bicarbonato en partículas. Alternativamente, se puede mezclar sílice con el bicarbonato funcionalizado después de su preparación. Por ejemplo, el polvo de bicarbonato funcionalizado se puede mezclar en una mezcladora de "reja de arado" tipo Lodige introduciendo la sílice progresivamente en el bicarbonato funcionalizado. Se puede utilizar sílice en el bicarbonato funcionalizado como coadyuvante de procesamiento, agente antiapelmazamiento (tal como actuar como desecante para la captura de agua) y/o coadyuvante de flujo. Por ejemplo, el polvo de bicarbonato funcionalizado se puede mezclar con sílice precipitada amorfa para formar un polvo que fluye libremente.

USO DEL BICARBONATO EN PARTÍCULAS FUNCIONALIZADO

La presente invención se refiere, además, al uso del bicarbonato en partículas funcionalizado descrito en esta memoria como agente de expansión químico para espumar

• un polímero termoplástico, por ejemplo plastisol de PVC; o

• una resina polimérica en un proceso de extrusión.

AGENTE DE EXPANSIÓN QUÍMICO

La presente invención se refiere, además, a un agente de expansión químico para espumar

• un polímero termoplástico; o

• una resina polimérica en un proceso de extrusión.

Por lo tanto, otro aspecto de la invención proporciona un agente de expansión químico para espumar un polímero termoplástico que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado como se describe en las diversas realizaciones en esta memoria, en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado contiene al menos un aditivo como se describe en las diversas realizaciones en esta memoria. Opcionalmente, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender, además, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiapelmazamiento (tal como que actúa como desecante para la captura de agua) y/o un coadyuvante de flujo. En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender, además, sílice, preferiblemente sílice amorfa, más preferiblemente sílice precipitada amorfa, como se describe en las diversas realizaciones en esta memoria.

El agente de expansión químico para espumar un polímero termoplástico comprende un bicarbonato en partículas funcionalizado que tiene un tamaño de partícula D50 superior a 1 micra y hasta 250 gm, preferiblemente hasta 100 gm, más preferiblemente hasta 60 gm, aún más preferiblemente hasta 40 gm, o hasta 30 gm, o hasta 25 gm.

El aditivo en el bicarbonato en partículas funcionalizado es como se define en las diversas realizaciones arriba descritas.

Cualquier realización particular para el bicarbonato en partículas funcionalizado y el o los aditivos utilizados para su funcionalización descritos en esta memoria son aplicables aquí.

En algunas realizaciones, el agente de expansión químico no contiene un compuesto que libere gas nitrógeno durante el calentamiento.

En algunas realizaciones, el agente de expansión químico no contiene un compuesto que libere amoníaco durante el calentamiento.

En realizaciones preferidas, el agente de expansión químico es un agente de expansión químico endotérmico que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado como se describe en las diversas realizaciones en esta memoria.

En realizaciones preferidas, el agente de expansión químico no contiene un agente de expansión exotérmico.

En algunas realizaciones, el agente de expansión químico comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado y comprende, además, un segundo compuesto como otro agente de expansión.

El segundo compuesto es preferentemente un agente de expansión endotérmico.

Preferiblemente, el segundo compuesto puede liberar CO2 al calentarse. Este segundo compuesto preferiblemente aumenta la generación de CO2 que ya se forma por la descomposición del bicarbonato en partículas funcionalizado tras el calentamiento.

Este segundo compuesto liberador de CO2 que actúa como agente de expansión puede ser un ácido carboxílico o policarboxílico, sus derivados (tales como ésteres), o sus sales.

Un segundo compuesto liberador de CO2 preferido que actúa como agente de expansión puede incluir al menos uno de:

• ácido fumárico,

• ácido tartárico o

• ácido cítrico, citratos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico) o ésteres de ácido cítrico. Los ésteres del ácido cítrico pueden incluir citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de tri-alquilo C12-13, citrato de tri-alquilo C14-15, citrato de tricaprililo, citrato de trietilhexilo, citrato de triisocetilo, citrato de trioctildodecilo y citrato de triisoestearilo, citrato de isodecilo y citrato de estearilo, citrato de dilaurilo y/o citrato de etilo (mezcla de tri-, di- y monoésteres), preferiblemente citrato de tributilo, citrato de trietilo, citrato de isodecilo o citrato de trietilhexilo.

Un segundo compuesto liberador de CO2 más preferido que actúa como agente de expansión endotérmico comprende o consiste en ácido cítrico, sus ésteres o sus sales.

Aún en realizaciones alternativas, el agente de expansión químico puede comprender, además, un agente de expansión químico exotérmico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en ADCA (azodicarbonamida), OBSH (4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida)), DNPT (dinitrosopentametileno tetramina), PTSS (p-tolueno semicarbazida), BSH (benceno-4-sulfonhidrazida) y TSH (tolueno-4-sulfonhidrazida), 5-PT (5-feniltetrazol), más preferiblemente pueden comprender, además, ADCA (azodicarbonamida). En realizaciones de este tipo, el agente de expansión químico puede comprender una relación ponderal del bicarbonato funcionalizado al agente de expansión químico exotérmico de 5:95 a 95:5, preferiblemente de 90:10 a 10:90, más preferiblemente de 85:15 a 15:85, aún más preferiblemente de 80:20 a 20:80.

Opcionalmente, el agente de expansión químico que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado puede comprender, además, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiapelmazamiento (tal como que actúa como desecante para la captura de agua) y/o un coadyuvante de flujo. En algunas realizaciones, el agente de expansión químico comprende una mezcla del bicarbonato en partículas funcionalizado y sílice, preferiblemente sílice amorfa, más preferiblemente sílice precipitada amorfa.

SEGUNDO COMPUESTO FUNCIONALIZADO EN COMPOSICIÓN DE AGENTE DE EXPANSIÓN

También se prevé que el segundo compuesto liberador de CO2 en la composición del agente de expansión que complementa la generación de CO2 también pueda estar en forma de partículas funcionalizadas. Este segundo compuesto en partículas funcionalizado comprendería un aditivo como se describe en esta memoria en relación con el bicarbonato en partículas funcionalizado. Esta funcionalización del segundo compuesto en partículas también puede utilizar una o más técnicas como las descritas anteriormente en relación con la elaboración del bicarbonato en partículas funcionalizado.

En algunas realizaciones, el agente de expansión endotérmico comprende, o consiste esencialmente en, o consiste en:

• el bicarbonato en partículas funcionalizado, como se describe en esta memoria en las diversas realizaciones;

y

• un ácido carboxílico o policarboxílico en partículas funcionalizado, sus derivados (tales como ésteres) o sus sales.

En realizaciones particulares, el agente de expansión endotérmico comprende, o consiste esencialmente en, o consiste en:

y

• un ácido carboxílico o policarboxílico en partículas funcionalizado, un derivado o una sal del mismo, seleccionado del grupo que consiste en: ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítrico, sales de los mismos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico), ésteres de los mismos y cualquier combinación de los mismos.

El agente de expansión químico para espumar un polímero termoplástico comprende un bicarbonato en partículas funcionalizado y un segundo compuesto en partículas funcionalizado (p. ej., ácido carboxílico o policarboxílico funcionalizado, derivado o sal del mismo), teniendo ambos un tamaño de partícula D50 superior a 1 micra y hasta 250. micras, preferiblemente hasta 100 micras, más preferiblemente hasta 60 micras, aún más preferiblemente hasta 40 micras o hasta 30 micras.

En realizaciones en las que el agente de expansión endotérmico comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado y el segundo compuesto en partículas funcionalizado (p. ej., ácido carboxílico o policarboxílico funcionalizado, derivado o sal del mismo), el método para preparar un agente de expansión de este tipo puede contener las siguientes etapas:

• A/ preparar el bicarbonato en partículas funcionalizado utilizando un primer aditivo (en donde el primer aditivo se selecciona de los definidos en esta memoria); preparar por separado el segundo compuesto en partículas funcionalizado utilizando un segundo aditivo (en donde el segundo aditivo se selecciona de los definidos en esta memoria); mezclar el bicarbonato en partículas funcionalizado y el segundo compuesto en partículas funcionalizado para preparar el agente de expansión endotérmico (siempre que uno de los aditivos primero y segundo sea el aditivo de polioxialquileno); o

• B/ mezclar el bicarbonato en partículas y el segundo compuesto en partículas antes de la funcionalización para hacer una mezcla de partículas no funcionalizadas; y funcionalizar la mezcla de partículas no funcionalizadas utilizando al menos un aditivo (que comprende al menos el aditivo de polioxialquileno y, opcionalmente, uno o más aditivos de funcionalización adicionales como se define en esta memoria) para preparar el agente de expansión endotérmico.

En el método A/, los aditivos primero y segundo pueden ser iguales o diferentes. Las técnicas para preparar el bicarbonato en partículas funcionalizado y el segundo compuesto en partículas funcionalizado pueden ser las mismas o pueden ser diferentes.

En el método B/, el aditivo y la técnica para la funcionalización del bicarbonato en partículas y el segundo compuesto en partículas son generalmente los mismos, dando como resultado así menos flexibilidad en la preparación del agente de expansión endotérmico. Sin embargo, este método sería más rentable.

COMPOSICIÓN POLIMÉRICA ESPUMABLE

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición polimérica espumable, que comprende

a) un polímero;

b) el bicarbonato en partículas funcionalizado utilizado como agente químico de expansión para la formación de espuma; y

c) al menos un aditivo polimérico.

Opcionalmente, el bicarbonato en partículas funcionalizado en la composición polimérica espumable puede comprender, además, un coadyuvante de procesamiento, un agente antiapelmazamiento (tal como que actúa como desecante para la captura de agua) y/o un coadyuvante de flujo. En algunas realizaciones, el bicarbonato en partículas funcionalizado en la composición de polímero espumable puede comprender, además, sílice, preferiblemente sílice amorfa, más preferiblemente sílice precipitada amorfa, como se describe en las diversas realizaciones en esta memoria.

La composición polimérica espumable puede comprender opcionalmente un segundo compuesto en partículas funcionalizado utilizado como agente de expansión químico complementario para la formación de espuma (como se describe en esta memoria).

La composición polimérica espumable puede comprender opcionalmente un estabilizador de la espuma, tal como un estabilizador de la espuma a base de silicona.

La cantidad de polímero en la composición polimérica espumable oscila típicamente entre aproximadamente el 10 % en peso (o 20 % en peso) y aproximadamente el 90 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica espumable. La cantidad de polímero se puede seleccionar de acuerdo con la característica final deseada de la composición polimérica espumable.

En una realización preferida de acuerdo con la presente invención, la composición polimérica espumable está en forma de un plastisol. El término "plastisol" se refiere a una suspensión de partículas de polímero en un plastificante líquido.

Preferiblemente, el plastisol es una suspensión de partículas de poli(cloruro de vinilo) en un plastificante líquido. La elección del plastificante no está particularmente limitada y, por lo tanto, se pueden utilizar para este propósito los plastificantes comúnmente empleados, tales como ftalato de dioctilo o éster diisononílico del ácido 1,2-ciclohexildicarbónico.

La expresión "poli(cloruro de vinilo)" pretende designar homopolímeros de cloruro de vinilo, así como copolímeros de cloruro de vinilo con otros monómeros etilénicamente insaturados que están halogenados (cloroolefinas tales como cloruro de vinilideno; cloroacrilatos; éteres vinílicos clorados) o no halogenados (olefinas tales como etileno y propileno; estireno; éteres vinílicos como acetato de vinilo); así como copolímeros de cloruro de vinilo con ácidos acrílico y metacrílico; ésteres, nitrilos y amidas. Se prefieren los homopolímeros de cloruro de vinilo y los copolímeros de cloruro de vinilo que contienen entre 50-99 % en peso, preferiblemente 60-85 % en peso de cloruro de vinilo.

La cantidad de plastisol en la composición polimérica espumable oscila típicamente entre aproximadamente 20 % en peso y aproximadamente 90 % en peso basado en el peso total de la composición polimérica espumable. La cantidad de plastisol se puede seleccionar de acuerdo con la característica final deseada de la composición polimérica espumable.

La cantidad del bicarbonato en partículas funcionalizado en la composición polimérica espumable oscila típicamente de 5 a 15 partes por cada 100 partes en peso de polímero. Por ejemplo, para una composición polimérica de PVC espumable, la cantidad de bicarbonato en partículas funcionalizado en la composición polimérica de PVC espumable oscila típicamente de 5 a 15 partes por cada 100 partes en peso de resina de PVC, preferiblemente de 6 a 12 partes por cada 100 partes en peso de resina de PVC; más preferiblemente de 7 a 11 partes por cada 100 partes en peso de resina de PVC o de 8 a 10 partes por cada 100 partes en peso de resina de PVC.

La composición polimérica espumable de la presente invención puede contener componentes adicionales, por ejemplo, estabilizadores de la espuma; agentes de liberación de aire; cargas o extensores (p. ej., CaCO3 como carga), tales como negro de carbono; otros polímeros y aceites; agentes de curado, tales como compuestos de azufre y diversos productos químicos que actúan como parte de un sistema de curado tal como óxido de zinc; agentes antiestáticos; biocidas; colorantes; agentes de acoplamiento; refuerzos fibrosos; retardantes de llama; fungicidas; estabilizadores de calor; lubricantes; agentes desmoldantes; plastificantes (p. ej., DINP = ftalato de diisononilo); conservantes; coadyuvantes del procesamiento; agentes deslizantes; estabilizadores ultravioleta; depresores de la viscosidad; y cualquier otro ingrediente que pueda ser un componente deseable del polímero espumado resultante.

Un estabilizador de la espuma preferido puede incluir un estabilizador de la espuma a base de silicona, tal como BYK 8020 para plastisol de pVc .

En algunas realizaciones, la composición espumable no contiene otro agente de expansión distinto del bicarbonato en partículas funcionalizado.

En otras realizaciones, la composición espumable no contiene agente de expansión alguno que sea exotérmico. En realizaciones particulares, la composición espumable no contiene un agente de expansión que libere gas nitrógeno y/o amoníaco. Ejemplos de agentes de expansión que liberan gas nitrógeno son los agentes de expansión exotérmicos tales como diamida del ácido azodicarbónico (azodicarbonamida, ADC, ADCA, N° CAS 123-77-3), las sulfonhidrazidas 4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida) (OBSH, CAS N° 80-51 -3) y p-toluenosulfonilhidrazida (TSH, CAS N° 1576-35-8).

En realizaciones preferidas, la composición polimérica espumable no contiene azodicarbonamida.

En realizaciones preferidas alternativas o adicionales, la composición polimérica espumable no contiene bencenosulfonilhidrazida.

En realizaciones alternativas o adicionales, la composición polimérica espumable no contiene ptoluenosulfonilhidrazida.

Aún en realizaciones alternativas, la composición polimérica espumable puede comprender, además, un agente de expansión químico exotérmico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en ADCA (azodicarbonamida), OBSH (4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida)), DNPT (dinitrosopentametileno tetramina), PTSS (p-tolueno semicarbazida), BSH (benceno-4-sulfonhidrazida) y TSH (tolueno-4-sulfonhidrazida), 5-PT (5-feniltetrazol), más preferiblemente puede comprender, además, ADCA (azodicarbonamida). En realizaciones de este tipo, la composición polimérica espumable puede comprender una relación ponderal del bicarbonato funcionalizado al agente de expansión químico exotérmico de 5:95 a 95:5, preferiblemente de 90:10 a 10:90, más preferiblemente de 85:15 a 15:85, aún más preferiblemente de 80:20 a 20:80.

PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR LA COMPOSICIÓN ESPUMABLE

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar la composición polimérica espumable como se describió arriba, en donde el procedimiento comprende:

• mezclar los componentes de la composición polimérica espumable como se proporciona en esta memoria, en donde un componente de la composición polimérica espumable es el bicarbonato en partículas funcionalizado.

El procedimiento para preparar la composición polimérica espumable se puede llevar a cabo en equipos convencionales, por ejemplo fabricados de acero inoxidable austenítico (304L-316L, etc.). El procedimiento también se puede llevar a cabo en materiales no metálicos tales como plásticos, vidrios y materiales cerámicos de uso químico.

Preferiblemente, la etapa de mezcladura en el procedimiento se lleva a cabo bajo mezcladura continua. Debido a que la composición polimérica espumable tiene una viscosidad relativamente alta, se requiere una mezcladura potente para obtener una composición polimérica espumable homogénea. Además, debido a que el efecto de expansión ya comienza a tener lugar durante la mezcladura, la velocidad de mezcladura debe ser suficientemente alta con el fin de lograr una buena homogeneización en un corto período de tiempo. Preferiblemente, la homogeneización se logra en menos de aproximadamente 20 segundos durante la(s) etapa(s) de mezcladura del procedimiento. La selección de las condiciones de mezcladura depende de las características específicas del equipo. La(s) etapa(s) de mezcladura del procedimiento para preparar la composición polimérica espumable se pueden llevar a cabo a cualquier temperatura adecuada como en la producción de espuma convencional, el procedimiento se puede llevar a cabo, por ejemplo, a temperaturas relativamente bajas (ambiente) que oscilan entre aproximadamente 0 °C y aproximadamente 30 °C, por ejemplo a aproximadamente 20-25 °C.

Se puede preparar una composición polimérica espumable mezclando

• el bicarbonato en partículas funcionalizado en forma de polvo como se describe en esta memoria,

• opcionalmente, un agente de expansión exotérmico, tal como ADCA (azodicarbonamida), OBSH (4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida)), DNPT (dinitrosopentametileno tetramina), PTSS (p-tolueno semicarbazida), BSH (benceno-4-sulfonhidrazida) y TSH (tolueno-4-sulfonhidrazida), 5-PT (5-feniltetrazol) y, opcionalmente, un estimulante para el agente de expansión exotérmico;

• al menos un plastificante,

• al menos un polímero espumable,

• opcionalmente un estabilizador de la espuma; y

• opcionalmente uno o más aditivos poliméricos tales como una carga inorgánica.

Por ejemplo, se puede preparar una composición de plastisol de PVC mezclando

• al menos un plastificante,

• al menos una resina de poli(cloruro de vinilo),

• opcionalmente un estabilizador de la espuma; y

Los componentes de la composición polimérica espumable, tal como una composición de plastisol espumable de PVC, se pueden dispersar en un mezclador de alta velocidad y luego desairearse al vacío.

La composición de plastisol espumable de PVC puede comprender opcionalmente un segundo compuesto en partículas funcionalizado utilizado como agente de expansión químico complementario para la formación de espuma (como se describe en esta memoria). El segundo compuesto en partículas funcionalizado puede ser un ácido carboxílico o policarboxílico en partículas funcionalizado, un derivado o una sal del mismo. El segundo compuesto en partículas funcionalizado se puede seleccionar del grupo que consiste en: ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítrico, sales de los mismos (tales como hidrogenocitrato de sodio, citrato disódico), ésteres de los mismos y cualquier combinación de los mismos.

PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR UN POLÍMERO ESPUMADO

Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un polímero espumado, en el que se calienta la composición polimérica espumable arriba descrita. Así, el procedimiento para preparar un polímero espumado puede comprender la siguiente etapa:

• mezclar los componentes de la composición polimérica espumable como se proporciona en esta memoria; y

• calentar la composición polimérica espumable obtenida de la mezcladura.

Preferiblemente, la etapa de calentamiento se lleva a cabo inmediatamente después de completar la etapa de mezcladura.

El procedimiento para preparar un polímero espumado puede incluir una etapa de conformación tal como extrusión o extensión. Preferiblemente, la etapa de calentamiento se lleva a cabo inmediatamente después de completar las etapas de mezcladura y conformación.

La etapa de calentamiento se puede llevar a cabo a una temperatura desde aproximadamente 120 °C y hasta aproximadamente 220 °C, o desde aproximadamente 120 °C y hasta aproximadamente 210 °C, o desde aproximadamente 120 °C y hasta aproximadamente 200 °C, dependiendo de la resina y la composición del plastisol.

El tiempo de calentamiento en la etapa de calentamiento depende de la formulación del plastisol, la forma del material y la temperatura. En un procedimiento para preparar un polímero espumado a partir de la composición polimérica espumable arriba mencionada, el tiempo de gelificación durante el período de calentamiento en presencia del bicarbonato en partículas funcionalizado como el agente de expansión es menor que en presencia de azodicarbonamida como el agente de expansión (mientras que todos los demás componentes siguen siendo los mismos).

Cuando la composición polimérica espumable comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado, el tiempo de gelificación a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea Tg y/o superior a la temperatura de fusión T m del polímero es preferiblemente inferior a 180 segundos, tal como inferior a 125 segundos.

Respecto a un plastisol de PVC, la pasta de PVC líquida resultante (plastisol) se puede extender recubierta con un espesor determinado sobre una superficie (por ejemplo, un papel, en particular un papel de silicona) y calentar en un horno (p. ej., Thermosol Werner Mathis) ajustado. a una temperatura de curado (gelificación) (generalmente entre 150 °C y 210 °C o 200 °C, tal como de 180 °C a 210 °C, o de 185 °C a 210 °C, o de 190 °C a 210 °C, o de 200 °C a 210 °C) durante un tiempo de 130 segundos o menos, tal como durante un tiempo de 120 segundos a 30 segundos, preferiblemente durante un tiempo de 120 segundos a 60 segundos, más preferiblemente durante un tiempo de 120 segundos a 90 segundos.

Para algunas realizaciones de un procedimiento para fabricar un polímero de PVC, cuando se calienta la composición polimérica espumable, la temperatura adecuada para liberar gas CO2 del bicarbonato de sodio en partículas funcionalizado y fundir un polímero de PVC puede ser de 190 a 210 °C, preferiblemente de 200 a 210 °C, durante un tiempo de gelificación de 90 segundos a 120 segundos a una temperatura para proporcionar un polímero de PVC espumado.

Cuando la composición polimérica espumable se extiende sobre una superficie antes de calentarla y fundir el polímero, el polímero espumado puede tener una relación de expansión de al menos 270, preferiblemente al menos 280, más preferiblemente al menos 300 y/o tiene una densidad inferior a 0,6 g/cm3, preferentemente menos de 0,55 g/cm3, más preferentemente a lo sumo 0,5 g/cm3. La relación de expansión se calcula basándose en la relación de un espesor final sobre un espesor inicial de una capa recubierta extendida de la composición polimérica espumable a medida que esa capa se calienta en un horno.

Productos poliméricos espumados producidos utilizando el agente de expansión y la composición polimérica espumable arriba comentada se pueden fabricar mediante procedimientos que implican extrusión, calandrado, moldeo por inyección, revestimiento, fundición por expansión o moldeo rotacional.

POLÍMERO ESPUMADO

Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un polímero espumado, en donde el polímero espumado se puede obtener a partir de la composición espumable como se describió arriba.

En una realización de la invención, el polímero espumado es un polímero espumado flexible. En esta realización, el polímero espumado o extrudido es preferiblemente poli(cloruro de vinilo) flexible y puede utilizarse ventajosamente

• para aplicaciones de solado;

• para la producción de papel de pared a base de espuma;

• como cuero artificial; o

• como espuma técnica.

El bicarbonato en partículas funcionalizado se utiliza preferiblemente como agente de expansión para polímeros espumados o extrudidos (tales como PVC o poliuretanos espumados; PVC extrudido, poliolefinas, poliamidas), preferiblemente se utiliza como agente de expansión endotérmico. Ejemplos no limitantes de polímeros son poli(cloruro de vinilo) (PVC), poliuretanos, poliolefinas (PO, PE, PP), compuestos estirénicos (PS, ABS, ASA, SAN), resinas de ingeniería, poli(óxido de fenileno), poliamidas, poliimidas y caucho natural y sintético tal como el caucho de nitrilo butadieno (NBR) o el caucho de cloropreno (CR).

Cuando el agente espumante contiene el bicarbonato en partículas sin el aditivo de polioxialquileno, la composición polimérica espumable resultante tiene una viscosidad mayor que una composición polimérica espumable que contiene un agente espumante químico diferente: azodicarbonamida. Una alta viscosidad de este tipo de la composición polimérica espumable (solo con bicarbonato en partículas) da como resultado una composición polimérica espumada que es más densa que un polímero espumado elaborado con azodicarbonamida como agente espumante. La mayor viscosidad obtenida con bicarbonato no funcionalizado en partículas utilizado como agente espumante químico da generalmente como resultado una densidad deficiente (> 0,6 g/ml) y un espesor bajo (< 2 mm) de una lámina de PVC hecha a partir de la composición espumable.

Por otro lado, la adición de polioxialquileno para funcionalizar el bicarbonato en partículas utilizado en el agente de expansión químico puede proporcionar una composición polimérica espumable con una viscosidad muy reducida en comparación con una composición polimérica espumable con bicarbonato en partículas no funcionalizado. Una viscosidad aceptable para la composición espumable puede variar de 9000 a 23000 mPa s a 20 °C a una velocidad de cizallamiento de 3,14 s-1 o puede variar de 11000 a 21000 mPa s a 20°C a una velocidad de cizallamiento de 10,2 s-1. La viscosidad más baja obtenida con bicarbonato en partículas funcionalizado como agente de expansión químico proporciona una lámina de PVC hecha a partir de la composición espumable con una buena densidad (< 0,6 g/ml, preferiblemente < 0,5 g/ml) y un espesor de capa extendida > 2 mm. Con un espesor de referencia del material no espumado de 0,75 mm, esto corresponde a una relación de expansión de aproximadamente > 270.

Cuando la composición polimérica de PVC espumable que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado se reviste por extensión sobre una superficie antes de calentar y fundir el polímero, el polímero espumado puede tener una relación de expansión de al menos 270, preferiblemente al menos 280, más preferiblemente al menos 300. La relación de expansión se calcula basándose en la relación de un espesor final sobre un espesor inicial de una capa recubierta extendida de la composición polimérica espumable a medida que esa capa se calienta en un horno. La relación de expansión puede ser de 270 a 450, o de<2 80>a 445, o de 290 a 440, o de 300 a 440.

En algunas realizaciones, el polímero espumado es una espuma de PVC con una densidad inferior a 0,65 g/cm<3>o inferior a 0,6 g/cm3, preferiblemente inferior a 0,58 g/cm3, más preferiblemente a lo sumo 0,55 g/cm3, lo más preferiblemente a lo sumo 0,5 g/cm<3>o a lo sumo 0,45 g/cm3. En algunas realizaciones en las que una espuma de PVC se fabrica a partir de una composición de PVC espumable que contiene un bicarbonato en partículas funcionalizado con al menos un aditivo, la espuma de PVC tiene una densidad de 0,3 a 0,65 g/cm3, preferiblemente una densidad de 0,33 a 0,58 g/cm3, más preferiblemente una densidad de 0,33 a 0,5 g/cm<3>o incluso una densidad de 0,33 a 0,45 g/cm3.

El aditivo en el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende preferiblemente un compuesto de polioxietileno (tal como BIK3155, polietilenglicol, p. ej., PEG400, PEG4000, polipropilenglicol, p. ej., PPG400, PPG425). Se puede seleccionar un aditivo funcionalizado adicional del grupo que consiste en cera de abejas, cera de carnauba, monoestearato de glicerol, poli(met)acrilato, aceite de soja epoxidado, goma arábiga, ácido linoleico, maltodextrina, poli(alcohol vinílico), ácido láurico, ácido de colofonia o cualquiera de sus derivados, almidón, ácido esteárico, ácido cítrico, leucina y cualquier combinación de dos o más de los mismos.

Los siguientes ejemplos se dan a modo de ilustración no limitante de la presente invención y variaciones de la misma que son fácilmente accesibles para un experto en la técnica.

EJEMPLOS

Co-Molienda

La molienda se realizó de forma continua en un instrumento UltraRotor III de Jackering, equipado con un clasificador. Se cargaron partículas de bicarbonato de sodio en el fondo del molino de 10 a 300 kg/h bajo inyección de aire a temperatura ambiente. El aditivo de funcionalización se añadió en el nivel medio del molino con el fin de alcanzar el contenido en peso deseado de aditivo de funcionalización en la mezcla. La velocidad de rotación del molino y la velocidad de rotación del clasificador se seleccionaron para alcanzar la distribución de tamaño de partícula deseada.

Extrusión-Mezcladura

El proceso de extrusión-mezcladura se realizó de forma continua en un instrumento UCP25 del Grupo HASLER que tenía un punto de entrada y paletas. Se cargaron partículas de bicarbonato de sodio en el punto de entrada del UCP25 de 1 a 2 kg/h. El aditivo de funcionalización se cargó unos pocos centímetros después del punto de entrada principal, de 0,1 a 1 kg/h. La velocidad de rotación de las paletas fue de 50 rpm. La temperatura del instrumento se mantuvo a temperatura ambiente.

Molienda después de Extrusión-Mezcladura

El producto de bicarbonato de sodio funcionalizado que salió del proceso de mezcladura por extrusión se inyectó continuamente en la parte superior de un molino UPZ100 de Hosokawa Alpine a una velocidad de carga de 0,5 a 10 kg/h. El molino tiene una velocidad de rotor seleccionada entre 10.000 y 17.000 rpm y el molino se hizo funcionar a temperatura ambiente.

Recubrimiento por Pulverización en Lecho Fluido (=> Recubrimiento LF molienda)

El recubrimiento por pulverización se realizó en un mini instrumento WFP de lecho fluidizado discontinuo de DMR Prozesstechnologie que comprendía una cámara de fluidización, medios para cargar partículas, medios para inyectar el aditivo de funcionalización generalmente en forma líquida, y medios para inyectar un gas de fluidización en el fondo de esa cámara. Inicialmente se cargaron partículas de bicarbonato de sodio de 100 g a 1 kg en la cámara de fluidización. El aire de fluidización se calentó de 10 a 100 °C y su caudal estuvo entre 10 y 40 m<3>/h. Se pulverizó un líquido que contenía el aditivo de funcionalización desde el fondo de la cámara a una temperatura entre 20 y 90 °C. El líquido era generalmente una solución del aditivo de funcionalización en un disolvente, preferiblemente una solución acuosa con una concentración entre 1 y 80 % en peso. El líquido se pulverizó con un caudal de hasta 20 g/min con el fin de evaporar el disolvente (p. ej., agua) y recubrir el aditivo de funcionalización (generalmente mediante cristalización) sobre las partículas de bicarbonato de sodio. El contenido del aditivo de funcionalización recubierto estaba entre 1 y 70 % en peso.

El producto obtenido después del recubrimiento por pulverización generalmente se molió. Las partículas recubiertas por pulverización que salieron del proceso de recubrimiento en lecho fluido se inyectaron en la parte superior de un molino UPZ 100 de Hosokawa Alpine a una velocidad de carga de 0,5 a 10 kg/h y el molino tenía una velocidad de rotor seleccionada entre 10.000 y 17.000 rpm y fue hecho funcionar a temperatura ambiente.

Preparación de plastisol de PVC

Un método para fabricar un plastisol de PVC generalmente puede seguir las siguientes etapas:

• se mide el peso de la resina de PVC en un recipiente de acero inoxidable de 2 litros y se pesa el resto de la fórmula;

• el recipiente de acero inoxidable se coloca debajo de un mezclador hidráulico (Pendraulik) con una cuchilla desfloculante (diámetro de la cuchilla del rotor 70 mm)

• agitación a 250 rev/min durante la adición de la carga mineral, plastificante y agente de expansión

• agitación a 4200 rev/min durante 45 segundos, una vez que los polvos estén suspendidos (temperatura, aproximadamente 40-50 °C, si tiempo de agitación es mayor, la T puede elevarse a 60-70 °C)

• preparación al vacío para eliminar las burbujas de aire. Cuando el nivel de la preparación sube en el vaso de precipitados, se puede golpear el vaso contra la mesa para eliminar las burbujas más rápido.

• Cuando el nivel de preparación sea estable en presencia del vacío, contar 5 minutos antes de cortar el vacío y luego finalizar la extracción con aire.

• para evitar la formación de espuma, añadir opcionalmente un estabilizador de la espuma (tal como el del proveedor BYK)

• ajustar la temperatura en un horno Werner Mathis a una temperatura preestablecida, habitualmente T = 190, 200 o 210 °C

• se instala un papel (papel de silicona en los ejemplos 1 -8 y papel normal (de Claire Fontaine) en los ejemplos 9-13) y se calienta durante 10 segundos para eliminar el agua residual del papel

• mezcla de plastisol se extiende sobre el papel en un espesor de 750 micras

• el plastisol de PVC se calienta hasta 2 minutos para gelificar (habitualmente 60, 90, 120),

• esperar hasta que el plastisol se enfríe para retirarlo del papel.

En los ejemplos se utilizaron los siguientes productos químicos:

Ejemplo 1 (no de acuerdo con la invención)

La composición de Plastisol de PVC del Ejemplo 1 se preparó utilizando azodicarbonamida como agente de expansión. Los otros componentes del plastisol del Ejemplo 1 eran al menos un polímero de poli(cloruro de vinilo) y opcionalmente uno o más aditivos poliméricos tales como una carga inorgánica.

Se eligieron los componentes y cantidades específicos mencionados en la Tabla 1.

En cada uno de los ejemplos, los componentes se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y se mezclaron y desairearon al vacío.

La pasta de PVC líquida resultante (plastisol) del Ejemplo 1 se reviste por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre papel de silicona y se calentó en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 185 °C durante 120 segundos.

La superficie y estructura de la espuma se evaluaron visualmente. La tasa de expansión fue la relación de la diferencia entre el espesor final del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (en este caso aproximadamente 0,75 mm) antes de que pasara el calentamiento en el horno Werner Mathis, sobre el espesor inicial. La relación de expansión se calculó como la relación entre el espesor final del producto espumado y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm). Los resultados se proporcionan en laTABLA 1,en que "PCR" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 1

Ejemplos 2- 5 (no de acuerdo con la invención)

Para los Ejemplos 3-5, se prepararon composiciones de Plastisol de PVC utilizando un bicarbonato de sodio no funcionalizado en forma de polvo como agente de expansión. El bicarbonato de sodio no funcionalizado en forma de polvo se mezcló en presencia de al menos un plastificante, al menos un polímero de poli(cloruro de vinilo) y, opcionalmente, uno o más aditivos poliméricos tales como una carga inorgánica. Una composición de Plastisol de PVC del Ejemplo 2 se preparó utilizando azodicarbonamida como agente de expansión. Los otros componentes del plastisol del Ejemplo 2 fueron los mismos que los utilizados en los Ejemplos 3-5. Se eligieron los componentes y las cantidades mencionados en laTABLA 2. "PCR" en laTABLA 2significa partes en peso de resina. En cada uno de los ejemplos 2- 5, los componentes se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y luego se mezclaron y desairearon al vacío.

Las pastas de PVC líquidas (plastisol) resultantes de los Ejemplo 2- 5 se revistieron en cada caso por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre papel de silicona y se calentaron en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 185 °C durante 120 segundos.

Los Ejemplos 3 a 5 con bicarbonatos no funcionalizados como agente de formación de espuma dieron malos resultados de expansión en comparación con el Ejemplo 2 utilizando azodicarbonamida como agente de expansión. Después de la gelificación, las superficies de los plastisoles de PVC de los Ejemplos 3 a 5 tenían un aspecto muy granular que era un signo de coalescencia de la superficie de burbujas de gas en la masa fundida de polímero.

TABLA 2

(1) Bicar 06/P producto comercial de Solvay

(2) Bicar 0/50 triturado en Alpine 01 - d<10>= 3,4 pm d50 = 17,8 pm dgü = 39,6 pm

Ejemplo 6 (no de acuerdo con la invención)

La composición de Plastisol de PVC del Ejemplo 6 se preparó utilizando azodicarbonamida como agente de expansión. Los otros componentes del plastisol del Ejemplo 6 eran al menos un plastificante, un polímero de poli(cloruro de vinilo) y, opcionalmente, uno o más aditivos poliméricos tales como una carga inorgánica. Se eligieron los componentes y las cantidades mencionados en laTABLA3.

La pasta de PVC líquida resultante (plastisol) del Ejemplo 6 se revistió por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre papel de silicona y se calentó en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 185 °C durante 120 segundos para el Ejemplo 6.

La superficie y estructura de la espuma se evaluaron visualmente. La tasa de expansión fue la relación de la diferencia entre el espesor final del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (en este caso aproximadamente 0,75 mm) antes de que pasara el calentamiento en el horno Werner Mathis, sobre el espesor inicial. La relación de expansión se calculó como la relación entre el espesor final del producto espumado y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm). Los resultados se proporcionan en laTABLA 3,en que "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 3

Ejemplo 7 (no de acuerdo con la invención)

Agente de expansión = azodicarbonamida

La composición de Plastisol de PVC del Ejemplo 7 se preparó en un aparato Dispermat utilizando azodicarbonamida como agente de expansión. El producto azodicarbonamida utilizado fue Genitron SCE (Lanxess) que consistía en 75 % en peso de azodicarbonamida y 25 % en peso de estimulante (óxido de zinc/estearato de zinc). Los componentes del plastisol se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y luego se mezclaron y se desairearon al vacío. Las pastas de PVC líquidas (plastisoles) resultantes del Ejemplo 7 se revisten en cada caso por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre un trozo de papel (Claire Fontaine) y se calientan en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 200 o 210 °C durante 90 o 120 segundos.

La tasa de expansión fue la relación de la diferencia entre el espesor final del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (en este caso aproximadamente 0,75 mm) antes de que pasara el calentamiento en el horno Werner Mathis, sobre el espesor inicial. La relación de expansión se calculó como la relación entre el espesor final del producto espumado y el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm). Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la tasa de expansión, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 4, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 4: Azodicarbonamida como a ente de expansión

Ejemplo 8 (no de acuerdo con la invención)

Con Aditivo De Funcionalización = Cera De Abejas

Se preparó una muestra de bicarbonato de sodio funcionalizado recubriendo por pulverización partículas de bicarbonato de sodio en un lecho fluidizado con cera de abejas (no un polioxialquileno) y luego moliendo. La muestra de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifica como Ejemplo 8A (20% en peso de cera de abejas).

Para el Ejemplo 8, se prepararon composiciones de Plastisol de PVC en un aparato Dispermat. En cada ejemplo, los componentes de los plastisoles se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y luego se mezclaron y se desairearon al vacío. Las pastas de PVC líquidas (plastisoles) resultantes se revisten en cada caso por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre un trozo de papel (Claire Fontaine) y se calientan en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 200 o 210 °C durante 90 o 120 segundos. La relación de expansión se calcula como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 5, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 5: Aditivo De Funcionalización = Cera De Abeas

Ejemplos 9- 10 (de acuerdo con la invención)

Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polietilenglicol (PEG400)

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión de partículas de bicarbonato de sodio con un polietilenglicol de bajo peso molecular (< 1000 g/mol): PEG400 como aditivo de funcionalización. Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 9A (20 % en peso de PEG400) y Ejemplo 10A (10 % en peso de PEG400).

Para los Ejemplos 9-10 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 6, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 6: Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polietilen licol PEG400

Ejemplos 11- 15 (de acuerdo con la invención)

Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polietilenglicol (PEG4000)

Se prepararon tres muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión de partículas de bicarbonato de sodio con un polietilenglicol de alto peso molecular (> 1000): PEG 4000 y luego molienda. Se prepararon otras dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante recubrimiento por pulverización de partículas de bicarbonato de sodio en un lecho fluidizado con PEG4000 y luego molienda. Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 11A (extrudido con 7 % en peso de PEG4000), Ejemplo 12A (extrudido con 10 % en peso de PEG4000), Ejemplo 13A (extrudido con 3 % en peso de PEG4000), Ejemplo 14A (recubierto por pulverización con 10 % en peso de PEG4000) y Ejemplo 15A (recubierto por pulverización con 20 % en peso de PEG4000).

Para los Ejemplos 11-15 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 7, en donde "pcr" significa partes en peso de resina.

TABLA 7:Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polietilen licol PEG4000

Ejemplos 16- 17 (de acuerdo con la invención)

Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = BYK 3155

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión de partículas de bicarbonato de sodio con un compuesto de polioxialquileno como aditivo de funcionalización. El compuesto de polioxialquileno es un producto vendido por BYK bajo el nombre comercial BYK 3155 que puede utilizarse como agente de liberación de aire. Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 16A (10 % en peso de BYK 3155) y Ejemplo 17A (20 % en peso de BYK 3155).

Para los Ejemplos 16-17 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 8, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 8: Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = BYK 3155

Ejemplos 18-19 (de acuerdo con la invención)

Con Aditivo de Polioxialquileno = Polietilenglicol (PEG400) Con Aditivo de Funcionalización Adicional = Ácido de Colofonia

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado aplicando dos aditivos de funcionalización diferentes (PEG400 como el aditivo de polioxialquileno, ácido de colofonia como aditivo de funcionalización adicional), se añadieron secuencialmente utilizando dos métodos de funcionalización diferentes (molienda conjunta, extrusión). Primero, las partículas de bicarbonato de sodio se funcionalizaron moliéndolas conjuntamente con ácido de colofonia como primer aditivo de funcionalización, y luego las primeras partículas funcionalizadas se funcionalizaron extruyéndolas con PEG400 como segundo aditivo de funcionalización para formar partículas de segunda funcionalización. Las muestras se identifican como Ejemplo 18A (9 % en peso de ácido de colofonia, 10 % en peso de PEG400) y Ejemplo 19A (8 % en peso de ácido de colofonia, 20 % en peso de PEG400).

Para los Ejemplos 18-19 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 9, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 9: Dos Aditivos de Funcionalización = Ácido de colofonia (aditivo adicional), PEG400 (aditivo de polioxialquileno añadido secuencialmente

Ejemplos 20-21 (de acuerdo con la invención)

Con Aditivo de Polioxialquileno = Polietilenglicol (PEG400) Con Aditivo de Funcionalización Adicional = Ácido esteárico

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado aplicando dos aditivos de funcionalización diferentes (ácido esteárico, PEG400) añadidos secuencialmente utilizando dos métodos diferentes de funcionalización (molienda conjunta, extrusión). Primero, las partículas de bicarbonato de sodio se funcionalizaron moliéndolas conjuntamente con ácido de colofonia como primer aditivo de funcionalización, y luego las primeras partículas funcionalizadas se funcionalizaron extruyéndolas con PEG400 como segundo aditivo de funcionalización para formar partículas de segunda funcionalización. Las muestras se identifican como Ejemplo 20A (3,2 % en peso de ácido de colofonia, 10 % en peso de PEG400) y Ejemplo 21A (2,8 % en peso de ácido de colofonia, 20 % en peso de PEG400).

Para los Ejemplos 20-21 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 10, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 10:Dos Aditivos de Funcionalización = ácido esteárico (aditivo adicional), PEG400 (aditivo de polioxialquileno) añadido secuencialmente

Ejemplo 22 (no de acuerdo con la invención)

Aditivo De Funcionalización = ninguno

Se molió un bicarbonato de sodio comercial (SB/03 de Solvay) para reducir el tamaño de partícula. La muestra se identifica como Ejemplo 22A (sin aditivo de funcionalización).

Para el Ejemplo 22, se prepararon composiciones de Plastisol de PVC en un aparato Dispermat. En cada ejemplo, los componentes de los plastisoles se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y luego se mezclaron y se desairearon al vacío. Las pastas de PVC líquidas (plastisoles) resultantes se revisten en cada caso por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre un trozo de papel (Claire Fontaine) y se calientan en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 200 o 210 °C durante 90 o 120 segundos. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 11, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 11: Sin aditivo de funcionalización Sin a ente de expansión endotérmico adicional

Ejemplos 23-24 (de acuerdo con la invención) sílice precipitada amorfa Aditivo de Funcionalización = PEG400

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión de partículas de bicarbonato de sodio (con un D90 = 20 micras) con PEG400 como aditivo de polioxialquileno y sílice precipitada amorfa (Tixosil® 38AB de Rhodia). Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 23A (15 % en peso de PEG40093:7 y Tixosil® 38AB) y Ejemplo 24A (30 % en peso de PEG40097:3 y Tixosil® 38AB).

Para los Ejemplos 24-25, se prepararon composiciones de Plastisol de PVC en un aparato Dispermat. En cada ejemplo, los componentes de los plastisoles se dispersaron en un mezclador de alta velocidad y luego se mezclaron y se desairearon al vacío. Las pastas de PVC líquidas (plastisoles) resultantes del Ejemplo 8 se revisten en cada caso por extensión con un espesor de aproximadamente 0,75 mm sobre un trozo de papel (SAPPI) y se calientan en un horno Thermosol Werner Mathis ajustado a 200 o 210 °C durante 90 o 120 segundos. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Werner Mathis sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Werner Mathis. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación, el espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno, la relación de expansión y la densidad de las espumas de PVC se proporcionan en laTABLA 12, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 12: A i iv F n i n liz i n = PE 4 n íli r i i m rf

Ejemplos 25-26 (de acuerdo con la invención)

Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polipropilenglicol (PPG400)

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión/molienda de partículas de bicarbonato de sodio con un polipropilenglicol de bajo peso molecular (< 1000 g/mol): PPG400 como aditivo de funcionalización. Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 25A (15 % en peso de PPG400) y Ejemplo 26A (30 % en peso de PPG400).

Para los Ejemplos 25-26 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8, excepto que el horno para la producción de espuma de PVC era un horno Hermatherm. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Hermatherm sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Hermatherm. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación y la relación de expansión del PVC espumado se proporcionan en laTABLA 13,, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 1 : A i iv F n i n liz i n P li xi l il n = P li r il n li l PP 4

Ejemplos 27-28 (de acuerdo con la invención)

Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polipropilenglicol (PPG425) con sílice precipitada amorfa

Se prepararon dos muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado mediante extrusión/molienda de partículas de bicarbonato de sodio con un polipropilenglicol de bajo peso molecular (< 1000 g/mol): PPG425 como aditivo de funcionalización y sílice precipitada amorfa (Tixosil® 38AB de Rhodia). Las muestras de bicarbonato de sodio funcionalizado se identifican como Ejemplo 27A (14 % en peso de PPG425 y 1 % en peso de Tixosil® 38AB) y Ejemplo 28A (29 % 1 en peso de PPG425 y 1 % en peso de Tixosil® 38AB).

Para los Ejemplos 27-28 se utilizó el mismo método de preparación de las composiciones de Plastisol de PVC y preparación de espumas de PVC como se describe para el Ejemplo 8, excepto que el horno para la producción de espuma de PVC era un horno Hermatherm. La relación de expansión se calculó como la relación del espesor del producto espumado después del calentamiento en el horno Hermatherm sobre el espesor inicial de la capa revestida por extensión (aquí aproximadamente 0,75 mm) antes de pasar el calentamiento en el horno Hermatherm. Los componentes y las cantidades específicos en cada plastisol, la temperatura del horno, el tiempo de gelificación y la relación de expansión del PVC espumado se proporcionan en laTABLA 14,, en donde "pcr" significa partes en peso de resina de PVC.

TABLA 14: Aditivo de Funcionalización de Polioxialquileno = Polipropilenglicol (PPG425); con sílice precipitada amorfa

8AB

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un agente de expansión químico para espumar un precursor polimérico termoplástico, por ejemplo plastisol de PVC o una resina polimérica en un proceso de extrusión,

comprendiendo dicho agente de expansión químico un bicarbonato en partículas funcionalizado,

en donde dicho bicarbonato en partículas funcionalizado contiene al menos un aditivo de funcionalización, y en donde dicho aditivo de funcionalización en el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende un aditivo de polioxialquileno seleccionado del grupo que consiste en:

un polímero de poli(óxido de propileno) PEO,

un polímero de polietilenglicol PEG,

un polímero de poli(óxido de propileno) PPO,

un polímero de polipropilenglicol PPG,

un copolímero o polímero de bloques que está hecho con al menos un monómero de óxido de etileno o etilenglicol, un copolímero de bloques de polietilenglicol / polipropilenglicol PEG/PPG tal como el polímero tribloque de PEG/PPG/PEG, o

cualquier derivado de los mismos,

en donde cualquiera de estos polímeros puede estar funcionalizado químicamente o no,

sales de los mismos, y cualquier combinación de dos o más de los mismos,

en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos un 50 % en peso y menos del 100 % en peso del componente de bicarbonato, y del 50 % al 0,02 % en peso de al menos uno de dichos aditivos de funcionalización, y

en donde las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen una distribución de tamaño de partícula D50, determinada de acuerdo con el método descrito en la descripción, de más de 1 gm y a lo sumo 250 gm.

2. El agente de expansión químico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el agente de expansión no contiene agente de expansión adicionalguno que sea un agente de expansión exotérmico, o en donde el agente de expansión químico no contiene un compuesto que libere gas nitrógeno durante el calentamiento, o en donde el agente de expansión químico no contiene compuesto alguno que libere gas amoniaco durante el calentamiento.

3. El agente de expansión químico de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el aditivo de polioxialquileno comprende:

un polímero de poli(óxido de etileno) PEO de un PM de 20.000 o más,

un polímero de polietilenglicol PEG de un PM de menos de 20.000, o un PM de 4000 o menos, o un PM de 3600 o menos, o un PM de 2000 o menos, o un PM de 1000 o menos, o un PM de 800 o menos,

preferiblemente un polímero de polietilenglicol con un peso molecular inferior a 1000 g/mol, o

un derivado de polioxialquileno que es un éster, tal como un éster de PEG o PPG, o

un polioxialquileno funcionalizado químicamente, por ejemplo, un polioxialquileno que porta uno o más sustituyentes reactivos, tales como -OH, -NH2, -NHR, -SH y -COOH, en donde R es un residuo de hidrocarburo y que ha reaccionado con un compuesto químico funcional que es reactivo con el sustituyente reactivo del polioxialquileno.

4. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos un aditivo de funcionalización adicional seleccionado de

- uno o más polímeros distintos del aditivo de polioxialquileno;

- uno o más aminoácidos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

- una o más sales inorgánicas;

- uno más aceites;

- una o más grasas;

- uno o más ácidos resínicos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

- uno o más ácidos grasos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

- un ácido carboxílico o policarboxílico, sus derivados, o sus sales;

- uno o más jabones;

- una o más ceras; o

- cualquier combinación de los mismos;

preferentemente seleccionado del grupo formado por:

- uno o más ácidos grasos, cualquiera de sus derivados y sus sales;

- un ácido carboxílico o policarboxílico, sus derivados, o sus sales;

y

- uno o más ácidos resínicos, cualquiera de sus derivados y sus sales.

5. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende al menos 65 % en peso y menos de 100 % en peso del componente de bicarbonato, y de 35 % o menos a 0,02 % en peso de al menos al menos uno de dichos aditivos de funcionalización.

6. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las partículas del bicarbonato en partículas funcionalizado tienen una distribución de tamaño de partícula D<50>de a lo sumo 100 gm, preferiblemente como a lo sumo 60 gm, más preferiblemente a lo sumo 40 gm. aún más preferiblemente a lo sumo 25 gm.

7. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado se obtiene mediante al menos uno de los siguientes procesos:

- mediante secado por pulverización, en el que el aditivo se disuelve en la solución que contiene bicarbonato.

- molienda o molienda conjunta con el o los aditivos en emulsión o en forma de polvo;

- mediante recubrimiento por pulverización y granulación dentro de un lecho fluidizado,

- mediante aglomeración por pulverización dentro de un lecho fluidizado,

- por enfriamiento rápido por pulverización,

- mediante compactación con rodillos, y/o

- mediante extrusión, incluyendo mezcladura/extrusión simultánea;

opcionalmente seguido de someter el bicarbonato en partículas funcionalizado así obtenido a molienda para reducir su tamaño medio de partícula.

8. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende, además, un segundo compuesto que libera CO2 al calentarlo, seleccionándose dicho segundo compuesto del grupo que consiste en un ácido carboxílico o policarboxílico, un derivado del mismo, o sales del mismo, en donde dicho segundo compuesto opcionalmente está funcionalizado con al menos un aditivo que es diferente o igual que el del bicarbonato en partículas funcionalizado, preferiblemente el mismo aditivo, y en donde dicho segundo compuesto es preferiblemente al menos uno de:

- ácido fumárico,

- ácido tartárico,

- ácido cítrico, citratos o ásteres de ácido cítrico; o combinación de los mismos.

9. El agente de expansión químico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el bicarbonato en partículas funcionalizado comprende, además, sílice, preferiblemente comprende sílice amorfa, más preferiblemente comprende sílice precipitada amorfa.

10. Una composición polimárica espumable, que comprende un polímero, opcionalmente un estabilizador de la espuma, y el agente químico de expansión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el polímero es un PVC, un poliuretano, una poliolefina, un polímero estiránico, una resina de ingeniería, un poli(óxido de fenileno), una poliimida, un caucho natural o sintético tal como caucho de nitrilo butadieno (NBR) o caucho de cloropreno (CR), o una poliamida.

11. La composición polimárica espumable de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende, además, un agente de expansión químico exotérmico, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en OBSH (4,4'-oxibis(bencenosulfonilhidrazida)), DNPT (dinitrosopentametileno tetramina), PTSS (p-tolueno semicarbazida), BSH (benceno-4-sulfonhidrazida) y TSH (tolueno-4-sulfonhidrazida), 5-PT (5-feniltetrazol).

12. La composición polimárica espumable de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, que es una composición de plastisol de PVC espumable, en donde el polímero comprende una resina de PVC, que preferiblemente no contiene azodicarbonamida, bencenosulfonilhidrazida y/o p-toluenosulfonilhidrazida.

13. Un procedimiento para fabricar un polímero, que comprende calentar la composición polimárica espumable de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, que comprende el bicarbonato en partículas funcionalizado a una temperatura adecuada para liberar gas CO2 y fundir el polímero durante un tiempo de gelificación a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea Tg y/o por encima de la temperatura de fusión Tm del polímero, que es inferior a 130 segundos.

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el polímero comprende una resina de PVC, y en el que el polímero de PVC se funde durante un tiempo de gelificación de 90 segundos a 120 segundos a una temperatura de 190 a 210 °C, preferiblemente de 200 a 210 °C, para proporcionar un polímero de PVC espumado, en el que la composición de polímero espumable preferiblemente se reviste por extensión sobre una superficie antes de calentarla y fundirla, y en el que el polímero espumado tiene una relación de expansión de al menos 270, preferiblemente al menos 280, más preferiblemente al menos 300 y/o tiene una densidad de menos de 0,6 g/cm3, preferiblemente menos de 0,55 g/cm3, más preferiblemente a lo sumo 0,5 g/cm3.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 14, en el que dicho tiempo de gelificación con el agente de expansión químico que comprende la partícula funcionalizada es menor que el tiempo de gelificación que se obtendría con un agente de expansión químico que libera N2, siendo todos los demás componentes de la composición de plastisol de PVC espumable los mismos.