ESPUMA DE CELULAS ABIERTAS CON CARACTERISTICAS IGNIFUGAS Y OLEOFOBAS/HIDROFOBAS Y PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCION.

Espuma a base de una matriz de espuma con, células esencialmente abiertas y con una impregnación aplicada sobre la matriz de espuma de,

esencialmente, resina fluorocarbónica y/o resina de silicona, asimismo, la impregnación contiene, adicionalmente, al menos una sustancia ignífuga, caracterizada porque la sustancia ignífuga está seleccionada entre silicatos, boratos, hidróxidos y fosfatos de los metales del grupo principal I a III, de zinc y de amonio

Espuma de células abiertas con características ignífugas y oleófobas/hidrófobas y procedimiento para su obtención.

La presente invención comprende una espuma a base de una matriz de espuma con células esencialmente abiertas y con una impregnación aplicada sobre la matriz de espuma de, esencialmente, resina fluorocarbónica y/o resina de silicona, que presenta características ignífugas mejoradas. La invención comprende, además, un procedimiento para la obtención de dicha espuma.

Las espumas de células abiertas de diferentes materiales se utilizan, por ejemplo, para el aislamiento térmico y acústico de construcciones y vehículos. Además, las espumas de células abiertas se utilizan para el aislamiento acústico y térmico de instalaciones y partes de instalaciones en la construcción de máquinas.

Para que la espuma no absorba agua o aceite, se conoce, por la memoria DE-A 100 11 388, el procedimiento de hacer hidrófoba y oleófoba una espuma de melamina mediante el revestimiento del esqueleto de espuma con un componente hidrófobo, por ejemplo, un fluoralquiléster.

Un procedimiento con el cual se puede impregnar una espuma de melamina, se conoce, por ejemplo, por la memoria EP-A 0 451 535. Para ello, primero se aplica una sustancia aglutinante sobre la superficie de la espuma de melamina y ésta es conducida luego, con la sustancia aglutinante, a través de una luz entre cilindros de dos cilindros que se desplazan en dirección opuesta, asimismo, la luz entre cilindros está regulada de manera que sea más estrecha que el grosor no influido de la espuma de melamina. A la sustancia aglutinante puede ser agregado un aditivo para la regulación oleófoba y/o hidrófoba. Una impregnación que conduce a una mejora de las características ignífugas, no se conoce a partir de la memoria EP-A 0 451 535.

La memoria DE 42 06 411 A1 describe un procedimiento para la obtención de una espuma en el cual una espuma de poliuretano es impregnada con una dispersión que contiene una melamina, un agente ignífugo y una resina fluorocarbónica, es prensada y secada.

El objeto de la presente invención es presentar una espuma de células abiertas con características hidrófobas y/o oleófobas, que presente un características ignífugas mejoradas.

El objetivo se alcanza a través de una espuma a base de una matriz de espuma con células esencialmente abiertas y con una impregnación aplicada sobre la matriz de espuma de, esencialmente, resina fluorocarbónica y/o resina de silicona asimismo, la impregnación contiene, adicionalmente, al menos una sustancia ignífuga, caracterizada porque la sustancia ignífuga está seleccionada entre silicatos, boratos, hidróxidos y fosfatos de los metales del grupo principal I a III, de zinc y de amonio.

Las espumas adecuadas en el marco de la presente invención son, por ejemplo, aquellas en las cuales la matriz de espuma está conformada por un policondensado de melamina/formaldehído. Otras espumas adecuadas son aquellas en cuyo caso la matriz de espuma es una espuma de urea/formaldehído y aquellas en las que la matriz de espuma es una espuma de poliuretano de células abiertas. Preferentemente, la matriz de espuma está conformada por un policondensado de melamina/formaldehído.

En el caso de un policondensado especialmente preferido de melamina/formaldehído, la relación de melamina y formaldehído para la obtención de la matriz de espuma es de 1 : 1,2 a 1 : 4.

Dichas espumas de melamina/formaldehído se conocen, por ejemplo, por la memoria EP-B 0 071 672. Acorde a ella las espumas se obtienen por espumado de una solución acuosa de un producto de condensación de melamina/formaldehído, asimismo, la solución contiene un emulsionante, un agente de endurecimiento ácido y un agente de expansión, preferentemente, un hidrocarburo C₅ a C₇. Posteriormente, el condensado de melamina/formaldehído es endurecido a una temperatura elevada.

Para dotar a la espuma de características hidrófobas y/o oleófobas, ésta es tratada con agentes de impregnación usuales en el mercado de resina fluorocarbónica o resina de silicona. De este modo se evita que la espuma absorba el agua líquida o el aceite.

En el agente de impregnación, la resina fluorocarbónica o la resina de silicona preferentemente se encuentra en forma de gotitas de agua o solventes ligeramente orgánicos, por ejemplo, metanol, etanol, acetona o pentano. Debido a su propiedad no combustible se prefiere el agua como emulsionante.

Para hacer la espuma adicionalmente ignífuga o mejorar su características ignífugas, se la impregna con, al menos, una sustancia ignífuga.

Para poder prescindir de un paso de impregnación, la espuma preferentemente se impregna con una mezcla de, al menos, un agente ignífugo y la resina fluorocarbónica y/o la resina de silicona.

Como sustancias ignífugas se utilizan, en general, agentes ignífugos. Los agentes ignífugos son compuestos químicos agregados a los materiales combustibles para protegerlos mejor de la combustión. A través de los agentes ignífugos se minimiza el riesgo de generación de combustión por una fuente de encendido de intensidad reducida, por ejemplo, un cigarrillo, una vela o una falla eléctrica. Si el material protegido contra la llama se ha encendido, el agente ignífugo frena el proceso de combustión e impide, frecuentemente, la expansión del fuego a otras partes.

El retraso o la prevención del proceso de combustión a través del agente ignífugo se llevan a cabo a través de efectos químicos o físicos. Los agente ignífugos químicos en general interrumpen la reacción de cadena de radicales de la combustión en la fase gaseosa o conforman una capa carbonizada que protege al material contra el oxígeno y forma una barrera contra la fuente de calor (intumescencia).

El efecto físico de los agentes ignífugos se efectúa, especialmente, por refrigeración, dado que los procesos que consumen energía, iniciados por liberación aditiva y/o química de agua, refrigeran el sustrato hasta alcanzar una temperatura por debajo de la temperatura necesaria para el mantenimiento del proceso de combustión. Finalmente, el efecto físico también puede entrar en acción por dilución, en la cual las sustancias inertes y los aditivos que no liberan gases combustibles reducen la concentración de oxígeno en los gases de incendio sobre la espuma hasta que se interrumpe la combustión.

Dependiendo del elemento efectivo, los agentes ignífugos se dividen en compuestos halógenos (compuestos de bromo y cloro), compuestos de fósforo, compuestos de nitrógeno, sistemas intumescentes, sustancias minerales (a base de aluminio y magnesio) así como bórax, Sb₂O₃ y nanocompuesto. Para mejorar las características ignífugas de plásticos se utilizan, por ejemplo, trihidróxido de aluminio, compuestos bromurados, compuestos fosfóricos clorados, compuestos fosfóricos no halogenados, cloroparafinas, dihidróxido de magnesio, melamina y boratos. Los agentes ignífugos adecuados, conocidos por el especialista, están descritos, por ejemplo, en el folleto "Flammschutzmittel, häufig gestellte Fragen" (agentes ignífugos, preguntas frecuentes) de la European Flame Retardants Association (Asociación europea de retardantes de llama), enero de 2004.

Las sustancias ignífugas utilizadas acorde a la invención son agentes ignífugos a base de silicatos, boratos, hidróxidos y fosfatos de los metales del grupo principal I a III de zinc y de amonio. El metal del grupo principal I a III es, preferentemente, sodio, potasio, calcio, magnesio o aluminio. De modo especialmente preferido, la sustancia ignífuga está seleccionada entre silicatos de sodio, silicatos de potasio, hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio, borato de sodio, borato de potasio, borato de magnesio, borato de zinc, (poli)fosfatos de amonio, (poli)fosfatos de sodio, (poli)fosfatos de potasio, (poli)fosfatos de calcio y (poli)fosfatos de aluminio.

En un modo de ejecución, la impregnación está conformada por una mezcla que contiene la sustancia ignífuga, la resina fluorocarbónica o resina de silicona. Para ello, primero se mezcla la resina fluorocarbónica o resina de silicona, eventualmente, presente como emulsión con uno o múltiples solventes, aún no endurecida, con la sustancia ignífuga y la espuma es luego impregnada con dicha mezcla. Adicionalmente, en la mezcla puede estar contenida una dispersión de polímeros como sustancia aglutinante. La adición de una sustancia aglutinante fija la sustancia ignífuga sobre los puentes...

1. Espuma a base de una matriz de espuma con, células esencialmente abiertas y con una impregnación aplicada sobre la matriz de espuma de, esencialmente, resina fluorocarbónica y/o resina de silicona, asimismo, la impregnación contiene, adicionalmente, al menos una sustancia ignífuga, caracterizada porque la sustancia ignífuga está seleccionada entre silicatos, boratos, hidróxidos y fosfatos de los metales del grupo principal I a III, de zinc y de amonio.

2. Espuma acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque el metal del grupo principal I a III es sodio, potasio, calcio, magnesio o aluminio.

3. Espuma acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la sustancia ignífuga está seleccionada entre silicatos de sodio, silicatos de potasio, hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio, borato de sodio, borato de potasio, borato de magnesio, borato de zinc, (poli)fosfatos de amonio, (poli)fosfatos de sodio, (poli)fosfatos de potasio, (poli)fosfatos de calcio y (poli)fosfatos de aluminio.

4. Espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la impregnación está conformada por una mezcla que contiene la sustancia ignífuga, la resina fluorocarbónica o resina de silicona y, eventualmente, al menos otro polímero.

5. Espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la impregnación está conformada por capas separadas que contienen, respectivamente, la resina fluorocarbónica o resina de silicona o, al menos, otro polímero con la sustancia ignífuga.

6. Espuma acorde a la reivindicación 4, caracterizada porque, al menos, un polímero adicional es una solución o dispersión de acrilato termoendurecible.

7. Espuma acorde a la reivindicación 6, caracterizada porque la espuma puede ser deformada por termoprensado a una temperatura en el rango de 180ºC a 240ºC.

8. Espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la matriz de espuma está conformada por un policondensado de melamina/formaldehído.

9. Espuma acorde a la reivindicación 8, caracterizada porque la relación de melamina a formaldehído para la obtención de la matriz de espuma es de 1 : 1,2 a 1 : 4.

10. Espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la matriz de espuma es una espuma de urea/formaldehído.

11. Espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la matriz de espuma es una espuma de poliuretano de células abiertas.

12. Procedimiento para la obtención de una espuma acorde a la reivindicación 4, caracterizado por los siguientes pasos:

13. Procedimiento para la obtención de una espuma acorde a la reivindicación 5, caracterizado por los siguientes pasos:

14. Procedimiento acorde a la reivindicación 13, caracterizado porque sobre la espuma primero se aplica la sustancia ignífuga y luego la resina.

15. Procedimiento acorde a la reivindicación 14, caracterizado porque la espuma con, al menos, una sustancia ignífuga aplicada sobre ella, primero es prensada antes de que, n un segundo paso se lleve a cabo otra impregnación con resina fluorocarbónica y/o resina de silicona.

16. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque la resina se encuentra presente como emulsión en un solvente volátil.

17. Utilización de la espuma acorde a una de las reivindicaciones 1 a 11 para elementos constructivos con efecto termoacústico en áreas con requerimientos ignífugos especialmente elevados.