COMPOSICIÓN DE REVESTIMIENTO PARA PARTÍCULAS DE ESPUMA Y PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE CUERPOS MOLDEADOS DE ESPUMA.

Composicion de revestimiento que contiene a) 20 a 70 % en peso de un mineral arcilloso b) 20 a 70 % en peso de un silicato alcalino c) 1 a 30 % en peso de un polimero formador de pelicula

La invención comprende una composición de revestimiento, el procedimiento para la obtención de partículas de espuma, así como los cuerpos moldeados de espuma obtenidos a partir de ello y su utilización.

Las espumas de partículas usualmente se obtienen a través del sinterizado de partículas de espuma, por ejemplo, a partir de partículas de poliestireno expansible (EPS) espumados previamente, o de partículas de polipropileno expandido (EPP), en moldes cerrados mediante vapor de agua.

Las espumas de poliuretano muy inflamables en general se dotan de un agente ignífugo que contiene halógenos, como hexabromociclododecano (HBCD). La autorización como materiales aislantes en el sector de la construcción, sin embargo, está limitada a determinados usos. La causa es, entre otros, la fundición y el goteo de la matriz de polímero en el caso de incendios. Además, los agente ignífugos que contienen halógeno no se pueden utilizar de manera ilimitada debido a sus características toxicológicas.

La memoria WO 00/050500 describe espumas incombustibles de partículas de poliestireno espumadas previamente, que es mezclado junto con una solución acuosa de silicatos de sodio y un látex de un copolímero de acetato de vinilo de alto peso molecular, vertido en un molde y secado mediante agitación al aire. De este modo se obtiene una capa suelta de partículas de poliestireno con pocos puntos de adhesión y por ello, sólo con resistencias mecánicas insuficientes.

La memoria WO 2005/105404 describe un procedimiento para la obtención de cuerpos moldeados de espuma en los que las partículas de espuma espumadas previamente son revestidas con una solución de resina con una temperatura de reblandecimiento menor en comparación con el polímero expansible. Las partículas de espuma revestidas se sueldan finalmente en un molde utilizando presión externa o por expansión posterior de las partículas de espuma con vapor de agua caliente.

La memoria WO 2005/07331 describe partículas de espuma de poliestireno expandidas con un revestimiento funcional aplicado mediante un disolvente que sólo afecta mínimamente las partículas de espuma de poliestireno. Para el revestimiento ignífugo la superficie puede ser revestida, por ejemplo, con solución de acetato de polivinilo metabólico que contiene partículas de hidróxido de aluminio. Para evitar la adhesión durante la eliminación del disolvente, las partículas deben ser rociadas con un líquido de separación, por ejemplo, etilenglicol.

Si en las máquinas usuales para fabricar piezas moldeadas se incorporan partículas de espuma, al utilizar vapor de agua se pueden desprender componentes solubles en agua.

La memoria WO 2007/023089 describe un procedimiento para la obtención de cuerpos moldeados de espuma de partículas de espuma espumadas previamente que presentan un revestimiento polimérico. Como revestimiento polimérico preferido se utiliza una mezcla de una solución de silicatos, polvo de silicato silicatos una dispersión de polímeros. Al revestimiento polimérico se le pueden agregar, eventualmente, sustancias aglutinantes hidráulicas sobre la base de cemento o hidratos de sal metálica, por ejemplo, hidróxido de aluminio.

Un procedimiento similar se describe en la memoria de la patente europea aún no publicada número 6122127, en la cual las partículas de espuma revestidas son secadas y, posteriormente, pueden ser procesadas para obtener piezas moldeadas de espuma resistentes al fuego y al calor.

Las sustancias aglutinantes hidráulicas como cemento ya fraguan a temperatura ambiente en una suspensión acuosa con dióxido de carbono. Por ello, la placa de espuma puede resquebrajarse. Además, las placas de espuma obtenidas acorde al estado actual de la técnica no resisten las temperaturas superiores a 800°C en el caso de incendio y se desmoronan.

El objeto de la presente invención es remediar las desventajas mencionadas y hallar una composición de revestimiento para partículas de espuma que posibilite el procesamiento de partículas de espuma revestidas para obtener piezas moldeadas de espuma libres de halógenos y resistentes al fuego y al calor. El revestimiento debe evitar, sobre todo, que las piezas moldeadas de espuma se resquebrajen y garantizar la integridad estructural de las piezas moldeadas de espuma, incluso a temperaturas superiores a los 800 °C.

Acorde a ello, se halló una composición de revestimiento que contiene

a) 20 a 70 % en peso, especialmente, 30 a 50 % en peso de un mineral arcilloso

40

45

b) 20 a 70 % en peso, especialmente, 30 a 50 % en peso de un silicato alcalino

c) 1 a 30 % en peso, especialmente, 5 a 20 % en peso de un polímero formador de película.

Una composición de revestimiento preferida contiene

a) 30 a 50 % en peso, especialmente, 35 a 45 % en peso de un mineral arcilloso

a) 30 a 50 % en peso, especialmente, 35 a 45 % en peso de un silicato alcalino

c) 5 a 20 % en peso, especialmente, 7 a 15 % en peso de un polímero formador de película

d) 5 a 40 % en peso, especialmente, 10 a 30 % en peso de un pigmento de absorción de infrarrojos.

Dichas indicaciones de cantidad se refieren, respectivamente, a la sustancia sólida en relación con la composición de revestimiento. Preferentemente, los componentes a) a c) o a) a d) completan el 100% en peso.

Preferentemente, la relación en peso del mineral arcilloso respecto del silicato alcalino en la composición de revestimiento se halla en el rango de 1 : 2 a 2 : 1.

Como minerales arcillosos son especialmente adecuados los minerales que contienen alofana Al2[SiO5]&O3 · n H2O, caolinita Al4[(OH)8|Si4O10], haloisita Al4[(OH)8|Si4O10] · 2 H2O, montmorilonita (smectita) (Al,Mg,Fe)2[(OH2|(Si,Al)4O10] · Na0,33(H2O)4, vermiculita Mg2(Al,Fe,Mg)[(OH2|(Si,Al)4O10] · Mg0,35(H2O)4 o sus mezclas. Se prefiere especialmente la caolina.

Como silicato alcalino se utiliza, preferentemente, un silicato alcalino soluble en agua con la composición M2O(SiO2)n con M= sodio opotasio y n =1 a 4º sus mezclas.

En general, la composición de revestimiento contiene como polímero formador de película un polímero no reticulado que presenta una o múltiples temperaturas de transición vítrea en el rango de -60°a + 100 °C. Preferen temente, las temperaturas de transición vítrea de la película de polímero seco se encuentran en el rango de -30° a + 80°C, de modo especialmente preferido, en el rango de -10° a + 60°C. La temperatura de transición vítrea puede ser determinada mediante DSC o differential scanning calorimetrie (caloría diferencial de barrido) acorde a ISO 11357-2, tasa de calentamiento de 20 K/min).El peso molecular de la película de polímero, determinado según la cromatografía de permeación en gel (GPC), se halla, preferentemente, por debajo de 400.000 g/mol.

Preferentemente, la composición de revestimiento contiene, como polímero formador de película, un polimerizado por emulsión de monómeros insaturados etilénicamente, como monómeros vinilaromáticos, por ejemplo, αmetilestireno, p-metilestireno, etilestireno, terc. butilestireno, vinilestireno, viniltolueno, 1,2-difeniletileno, 1,1difeniletileno, alquenos, como etileno o propileno, dienos, como 1,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, 2,3dimetilbutadieno, isopreno, piperileno o isopreno, ácidos carboxílicos α,β-insaturados, como ácido acrílico y ácido metacrílico, sus ésteres, especialmente, alquilésteres, como alquiléster C 1-10 de ácido acrílico, especialmente, los butilésteres, preferentemente, N-butil-acrilato, y los alquilésteres C1-10 del ácido metacrílico, especialmente, metilmetacrilato (MMA), o amida de ácido carboxílico, por ejemplo, amida de ácido acrílico y amida de ácido metacrílico.

Los polímeros pueden contener, eventualmente, 1 a 5 % en peso de comonómeros, como (met)acrilnitrilo, (met)acrilamida, ureido(met)acrilato, 2-hidroxietil(met)acrilato, 3-hidroxipropil(met)acrilato, ácido propansulfónico de acrilamida, metilolacrilamida o la sal de sodio de ácido vinilsulfónico.

El polímero formador de película está compuesto, de modo especialmente preferido, de uno o múltiples de los monómeros estireno, butadieno, ácido acrílico, ácido metacrílico, alquilacrilatos C1-4, alquilmetacrilatos C1-4, amida de ácido acrílico, amida de ácido metacrílico y amida de ácido... [Seguir leyendo]

1. Composición de revestimiento que contiene a) 20 a 70 % en peso de un mineral arcilloso b) 20 a 70 % en peso de un silicato alcalino c) 1 a 30 % en peso de un polímero formador de película

2. Composición de revestimiento acorde a la reivindicación 1, que contiene a) 30 a 50 % en peso de un mineral arcilloso b) 30 a 50 % en peso de un silicato alcalino c) 5 a 20 % en peso de un polímero formador de película d) 5 a 40 % en peso de un pigmento de absorción de infrarrojos

3. Composición de revestimiento acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la relación en peso del mineral arcilloso respecto del silicato alcalino se halla en el área de 1 : 2 a 2 : 1.

4. Composición de revestimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque contiene, como mineral arcilloso, alofana Al2[SiO5]&O3 · n H2O, caolinita Al4[(OH)8|Si4O10], haloisita Al4[(OH)8|Si4O10] · 2 H2O, montmorilonita (smectita) (Al,Mg,Fe)2[(OH2|(Si,Al)4O10]·Na0,33(H2O)4, vermiculita Mg2(Al,Fe,Mg)[(OH2|(Si,Al)4O10] · Mg0,35(H2O)4 o sus mezclas.

5. Composición de revestimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque como silicato alcalino contiene un silicato alcalino soluble en agua con la composición M2O(SiO2)n con M = sodio o potasio y n = 1 a 4 o sus mezclas.

6. Composición de revestimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque como polímero formador de película contiene un polimerizado por emulsión de monómeros insaturados etilénicamente, con una temperatura de transición vítrea en el rango de -30°a +80°C.

7. Partículas de espuma con un revestimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Partículas de espuma acordes a la reivindicación 7, caracterizadas porque las partículas de espuma están seleccionadas entre partículas de poliolefina expandida o partículas espumadas previamente, de polímeros de estireno expansibles (EPS).

9. Procedimiento para la obtención de cuerpos moldeados de espuma caracterizado porque se sinterizan partículas de espuma acordes a la reivindicación 7 u 8.

10. Procedimiento acorde a la reivindicación 9, caracterizado porque comprende los pasos

(i) espumado previo de polímero de estireno expansible en partículas de espuma,

(ii) aplicación de una dispersión acuosa de polímeros que contiene la composición de revestimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, sobre las partículas de espuma,

(iii) secado de la dispersión de polímeros sobre las partículas de espuma formando una película de polímero insoluble en agua y

(iv) llenado de las partículas de espuma revestidas con la película de polímero en un molde y su sinterización.

11. Procedimiento acorde a las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque el sinterizado es realizado a una presión de 0,5 a 30 kg/cm2.

12. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el sinterizado es realizado de bajo la radiación de energía de microondas.

13. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque en se introduce aire caliento de vapor de agua en el molde.