Estructura de techo que comprende una membrana de techo y un sustrato de techo,

estando adherida una primera superficie de dicha membrana a dicho sustrato mediante un adhesivo espumante, presentando dicho adhesivo una elongación de por lo menos, aproximadamente 100% y un módulo inferior a aproximadamente 6,8948 x 105 Pa (aproximadamente 100 psi) a una elongación de 150% cuando se mide mediante la resistencia a la tracción ASTM D41

Estructura de techo adherida.

Antecedentes de la invención

Los techos de membrana utilizan una membrana formada a partir de polímeros tales como gomas monoméricas de etileno propileno dieno (EPDM), olefinas termoplásticas (TPO) o cloruro de polivinilo (PVC) como barreras impermeables. La membrana debe fijarse al techo de alguna forma. Existen diversos procedimientos para cumplirlo, que incluyen lastre (es decir, grava), sujetadores mecánicos, y adhesivos. La presente invención se refiere a dichos techos de membrana que se fijan con adhesivos.

Existen diversos sistemas diferentes, que se han utilizado empleando distintos adhesivos. Uno de dichos sistemas se da a conocer en la patente US nº 4.996.812 de Venable. Esta patente se refiere a una espuma adhesiva de poliuretano que se utiliza para unir una membrana a una estructura de techo. La membrana consiste en un laminado que muestra una cara lanuda y una cara de membrana polimérica. El material lanudo mejora la adhesión entre la membrana y la estructura de techo.

Otro sistema se da a conocer en la patente US nº 6.742.313 de Ritlin, que utiliza una espuma adhesiva muy similar que se basa en poliurea. Además de los de poliuretano y los de poliurea, se utlizan otros tipos de adhesivos, tales como los termoplásticos y muchos otros tipos distintos, que son fijadores térmicos. Por ejemplo, la patente US nº 5.095.068 de Chin da a conocer un adhesivo de techado, de goma de butilo, curado, y apropiado para unir láminas de un material membranoso de techo tal como EPDM o neopreno.

Los adhesivos de poliuretano y de poliurea generalmente preferidos, son los que presentan un módulo alto y una baja elongación. Estos adhesivos intentan proporcionar una alta resistencia al levantamiento.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a que puede utilizarse una espuma adhesiva de elevada elongación y un bajo módulo, para unir una membrana de techo a una superficie de dicho techo manteniendo una buena resistencia al levantamiento. Los adhesivos termoplásticos y los fijadores térmicos generalmente preferidos son los que presentan una alta elongación y un módulo más bajo. Estos adhesivos proporcionan una buena resistencia al levantamiento, pero una resistencia mayor al cizallamiento y a la fractura de algunos movimientos del edificio.

Los objetivos y ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada y las figuras siguientes, en las que:

Breve descripción de las figuras

La figura es una vista en sección transversal parcialmente seccionada de una estructura de techo, que utiliza la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Tal como se aprecia en la figura, una estructura de techo 10 ejemplificativa, incluye una superficie de soporte 12 cubierta con paneles aislados de espuma 14. Tal como se muestra, existe una ligera ranura 15 entre los paneles de espuma. La membrana de techo 16 en esta forma de realización, presenta una superficie polimérica externa 18 y una superficie lanuda interna o capa fibrosa, 22. Se utiliza un adhesivo 24 para adherir la membrana 16 a los paneles de espuma 14, que se unen mecánicamente a la superficie 12.

A efectos de la utilización en la presente invención, pueden utilizarse una amplia variedad de distintas membranas, con o sin una capa fibrosa (lanuda). Éstas pueden consistir en membranas termoplásticas tales como el cloruro de polivinilo, u olefinas termoplásticas, como EDPM. Una membrana preferida es una membrana EPDM que posea una capa lanuda. La preparación de este producto se da a conocer en la patente US nº 5.620.554. de Venable.

Pueden utilizarse muchos adhesivos de espuma distintos, que incluyen los adhesivos termoplásticos y los adhesivos de termofijación. El tipo de adhesivo está determinado generalmente por la compatibilidad con la membrana seleccionada y el sustrato de aislamiento.

Indiferentemente del tipo de adhesivo, éste debe presentar una elongación mayor que el 100%, preferentemente, por lo menos, del 150%, hasta el 500%. Además, el adhesivo debe presentar un módulo en el intervalo de 6,8948 x 10⁴ a aproximadamente 6,8948 x 10⁵ Pa (10 a aproximadamente 100 psi), con una elongación preferida del 150% con aproximadamente 1,3790 x 10⁵ Pa (aproximadamente 20 psi). En el contexto de la presente invención, la elongación y el módulo se miden mediante la resistencia a la tracción de ATSM D412.

Dicho adhesivo tendrá una adhesión adecuada y se doblará para proporcionar la liberación del estrés localizado. Además, dicho adhesivo tenderá puentes en espacios tales como la ranura 15 en la unión de la parte aislada que se representará en la figura, y compensará el movimiento en unión, debido al movimiento del edificio, a la expansión y contracción térmica, y al tráfico en la parte superior del techo.

Un adhesivo preferido es el de poliuretano. Los adhesivos de poliuretano pueden aplicarse como adhesivos unitarios o con dos partes, resultando preferidos, por su facilidad de aplicación, los adhesivos de poliuretano con dos componentes. Éstos se aplican como un material de escasa viscosidad que forma rápidamente espuma y aumenta la viscosidad después de su aplicación, disponiéndose con relativa rapidez.

Con respecto a los adhesivos de poliuretano, el módulo y la elongación son controlados por la selección de los prepolímeros apropiados de isocianato y de poliol. Generalmente, resulta preferido un poliol de un peso molecular más alto, se aumenta la elongación y se reduce el módulo (de elasticidad). Generalmente, resulta preferido un poliol con un peso molecular nominal de por lo menos aproximadamente 3.000, resultando muy preferido si posee un peso molecular de aproximadamente 4.000. Pueden utilizarse polioles con un peso molecular más alto, tales como con un peso molecular de 6.000, si la viscosidad está dentro de los límites del equipo de aplicación.

Con respecto al prepolímero de isocianato, resulta preferido que presente un contenido de isocianato (NCO) reducido. Un prepolímero de isocianato con un 27% de NCO, forma un adhesivo que es demasiado rígido. El contenido de isocianato deberá ser superior al 16% para asegurar un curado apropiado. Generalmente, el contenido de NCO deberá ser superior a 20% e inferior a 25%, resultando preferido de aproximadamente 23-22,5%. Otra vez, ambos componentes conducen a moléculas más grandes que proporcionan una elongación mayor. Además, la reducción en la cantidad de sitios reactivos de isocianato reduce el módulo.

En estas formulaciones, resulta generalmente preferido presentar un índice de aproximadamente 1, lo que significa que existe un número igual de grupos alcohólicos y de isocianato.

Una formulación preferida del poliuretano de dos componentes se representa a continuación

Esta formulación proporciona un adhesivo con una elongación de aproximadamente 200% y un módulo de 150% de aproximadamente 1,3790 x 10⁵ Pa (aproximadamente 20 psi).

Con respecto a los adhesivos termoplásticos, la elongación y el módulo se controlan seleccionando el polímero apropiado, así como aditivos tales como plastificantes y similares.

Para formar la estructura de techo de la presente invención, el techo se ensambla tal como es especificado por el arquitecto. Existirá una superficie más externa, que, tal como se aprecia en la figura, constituye un tablero 14 de aislamiento. Alternativamente, podría ser una superficie concreta, un tablero de partículas, consistir en un metal, o estar constituida por madera laminada o por un metal cubierto de espuma. El adhesivo 24 se aplica directamente a esta superficie de soporte. Si se aplica un adhesivo de dos componentes, puede utilizarse un dispositivo tal como el que se describe en la patente US nº 4.996.812, de Venable. Este dispositivo mezcla conjuntamente los dos componentes in situ. Esta mezcla se pulveriza sobre la superficie, y se deja que se forme la espuma y reaccione. La membrana 16 se aplica entonces sobre el adhesivo 24 con la facies lanuda 22 dispuesta hacia abajo, adhiriéndose conjuntamente, a continuación, las juntas que se solapan, utilizando adhesivos típicos de los techos.

Esta estructura proporciona...

1. Estructura de techo que comprende una membrana de techo y un sustrato de techo, estando adherida una primera superficie de dicha membrana a dicho sustrato mediante un adhesivo espumante, presentando dicho adhesivo una elongación de por lo menos, aproximadamente 100% y un módulo inferior a aproximadamente 6,8948 x 10⁵ Pa (aproximadamente 100 psi) a una elongación de 150% cuando se mide mediante la resistencia a la tracción ASTM D412.

2. Estructura de techo según la reivindicación 1, en la que dicha primera superficie es una estera fibrosa.

3. Estructura de techo según la reivindicación 1, en la que dicho adhesivo es un adhesivo de poliuretano.

4. Estructura de techo según la reivindicación 3, en la que dicho poliuretano se forma a partir de un poliol y de un prepolímero de isocianato y en la que dicho poliol presenta un peso molecular de por lo menos aproximadamente 3.000.

5. Estructura de techo según la reivindicación 4, en la que dicho prepolímero de isocianato presenta un contenido en isocianato no superior a aproximadamente 25.

6. Estructura de techo según la reivindicación 1, en la que dicha membrana se selecciona de entre el grupo constituido por cloruro de polivinilo, olefina termoplástica y EPDM.

7. Estructura de techo según la reivindicación 1, en la que dicho adhesivo presenta una elongación de por lo menos aproximadamente 150%, cuando se mide mediante la resistencia a la tracción de ASTM D412.

8. Estructura de techo según la reivindicación 7, en la que dicho adhesivo presenta un módulo de 6,8948 x 10⁴ a aproximadamente 6,8948 x 10⁵ Pa (aproximadamente 10 psi a 100 psi) a una elongación de 150% cuando se mide mediante la resistencia a la tracción de ASTM D412.

9. Estructura de techo según la reivindicación 8, en la que dicho adhesivo presenta un módulo de aproximadamente 1,3790 x 10⁵ Pa (aproximadamente 20 psi), a una elongación de 150%, cuando se mide mediante la resistencia a la tracción de ASTM D412.