Membranas impermeabilizantes basadas en betún modificado con polímeros que contienen cenoesferas de silicato de aluminio.

Membranas impermeabilizantes que consisten en un material de refuerzo impregnado con una formulaciónbituminosa que comprende betún industrial,

una carga mineral, un polímero termoplástico o una mezcla depolímeros termoplásticos, caracterizadas porque la carga mineral consiste en silicato de aluminio en forma decenoesferas con una densidad de entre 0,6 y 0,85 g/cm3 y un tamaño de entre 5 y 300 μm, preferentemente, deentre 5 y 106 μm.

La presente invención se refiere a membranas impermeabilizantes basadas en betún.

Técnica anterior

Hace tiempo que se han propuesto formulaciones que comprenden betún industrial, una carga mineral, un polímero termoplástico o una mezcla de polímeros termoplásticos, para la preparación de membranas impermeabilizantes diseñadas para aplicaciones en la industria de la construcción. La carga mineral típica de las formulaciones convencionales es el carbonato de calcio.

Por ejemplo, el documento US 2006/0110996 revela membranas impermeabilizantes obtenidas mediante la aplicación de una formulación que comprende betún, un polímero termoplástico, carbonato de calcio y dióxido de titanio a un lado de un material fibroso tal como fibra de vidrio o un poliéster no tejido.

El documento US 4.420.524 describe membranas impermeabilizantes similares obtenidas mediante la impregnación de una pluralidad de capas de refuerzo que consisten en estructuras de fibra de vidrio y poliéster con una formulación de betún y un polímero termoplástico, y posiblemente, una carga mineral que consiste en varios compuestos tales como cal apagada, talco, arcillas, tierra de diatomeas y cemento.

En este sector de aplicación específico, se necesitan particularmente formulaciones bituminosas que permitan la preparación de membranas impermeabilizantes que sean tan ligeras como sea posible sin perjuicio de la fuerza y del rendimiento de la membrana.

El documento US 2009/061236 describe una formulación bituminosa que consiste en un interpolímero de etileno/alfa-olefina que se disuelve rápidamente en el betún y presenta una mayor estabilidad al calor y a los rayos UV. El problema de reducir el peso de las membranas impermeabilizantes no se aborda en el mismo.

El documento DE 4340339 describe la adición de porcentajes muy altos, del 15 al 50 % en volumen, de microesferas huecas de vidrio o de sílice a composiciones bituminosas para aplicaciones distintas a la preparación de membranas impermeabilizantes.

Los documentos DE 2045624 y DE 1910178 describen composiciones de revestimiento que comprenden polímeros de olefina, betún y aluminosilicatos (caolín, bentonita) .

Ninguno de los documentos citados aborda al problema técnico de reducir el peso y mejorar el rendimiento de las membranas impermeabilizantes para la industria de la construcción.

Descripción de la invención Ahora se ha descubierto que es posible obtener una formulación bituminosa particularmente ventajosa mediante la sustitución del carbonato de calcio o cargas minerales equivalentes que tengan formulaciones conocidas con un material que consiste en silicato de aluminio en forma de cenoesferas con una densidad mucho inferior a 1 g/cm3.

La formulación según la invención se caracteriza por una densidad relativa mucho más baja que la de la formulación convencional, lo que permite la fabricación de membranas que, en igualdad de espesor, son más ligeras que las fabricadas con la formulación convencional, sin reducir la fuerza ni el rendimiento de la membrana.

La reducción del peso constituye una gran ventaja en la aplicación de las membranas impermeabilizantes en obras de construcción, ya que esta aplicación aún se realiza manualmente.

Se facilita el transporte de los rollos de membrana a una altura y se requiere un menor esfuerzo para colocar la membrana sobre la superficie que se vaya a impermeabilizar.

La mayor flexibilidad de la nueva membrana también significa que se adapta mejor a la superficie que se vaya a impermeabilizar, que rara vez es perfectamente plana.

Descripción detallada de la invención El primer aspecto de la invención se refiere a membranas impermeabilizantes que consisten en un material de refuerzo impregnado con una formulación bituminosa que comprende betún industrial, una carga mineral, un polímero termoplástico o una mezcla de polímeros termoplásticos, caracterizadas porque la carga mineral consiste en silicato de aluminio en forma de cenoesferas con una densidad de entre 0, 6 y 0, 85 g/cm3 y un tamaño de entre 5 y 300, preferentemente, de entre 5 y 106 !m.

Un aspecto adicional de la invención se refiere a un procedimiento para la preparación de membranas impermeabilizantes que comprende la impregnación de un material de refuerzo con una formulación tal como la descrita anteriormente. Finalmente, la invención también se refiere a las membranas que se pueden obtener mediante dicho procedimiento, pertenecientes a diferentes clases definidas por los valores de flexión en frío medidos según la norma EN 1109, en el intervalo de 0-25 ºC.

El polímero termoplástico se selecciona preferentemente entre polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polipropileno isotáctico, copolímero de etileno/propileno, terpolímero de etileno/propileno/buteno, polipropileno atáctico y copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno.

El betún industrial, en particular, el betún 180/200, está generalmente presente en las formulaciones según la invención en cantidades de entre el 75 % y el 85 % en peso, mientras que el polímero o los polímeros termoplásticos están presentes en cantidades de entre el 10 % y el 18 %.

El silicato de aluminio en forma de cenoesferas con una densidad de entre 0, 6 y 0, 85 g/cm3 y un tamaño de entre 5 y 300, preferentemente, de entre 5 y 106 !m, es un producto disponible en el mercado con el nombre Fillite®.

Dicho material está presente en la formulación en cantidades de entre el 2 % y el 10 % en peso, preferentemente, en cantidades de entre el 3 % y el 6 % en peso.

Materiales de refuerzo que se pueden impregnar con las formulaciones según la invención para preparar las membranas impermeabilizantes incluyen poliéster no tejido y un fieltro para superficies.

Las membranas bituminosas se clasifican tradicionalmente en base al parámetro de flexión en frío, medido según la norma EN 1109, que determina la temperatura mínima a la que se puede doblar una muestra de ensayo de membrana bituminosa en torno a un mandril específico sin agrietarse.

Los tres tipos más comunes en el mercado son la Clase -5 ºC, la Clase -10 ºC y la Clase -15 ºC. Esta clasificación no está incluida en una norma específica, pero ha recibido desde siempre el reconocimiento del mercado.

A continuación, se enumeran las formulaciones convencionales más comunes para cada clase:

Clase -5 ºC

Composición de la formulación, expresada en % en peso:

• mezcla de polietileno de alta y de baja densidad: 6 %;

• carbonato de calcio: 49 %;

• betún industrial 180/200: 45 %.

Peso de la membrana de 4 mm de espesor: 5, 7 Kg/m2.

Peso del rollo de 10 m2 de membrana: 57 Kg.

Características mecánicas del compuesto:

• flexión en frío (EN1109) : -5 ºC;

• penetración a 25 ºC (EN 1426) : 18 dmm;

• penetración a 60 ºC (EN 1426) : 80 dmm;

• punto de ablandamiento (EN1427) : 120 ºC;

• viscosidad a 180 ºC con viscosímetro Brookfield DV-E, husillo RV07, 100 rpm: 13.000 mPas.

Características de rendimiento típicas de la membrana:

• resistencia al flujo a alta temperatura (EN 1110) : 110 ºC;

• estanqueidad al agua (EN 1928-B) : 100 kPa.

Clase -10 ºC

Composición de la formulación, expresada en % en peso:

• mezcla de polietileno de alta y de baja densidad: 8 %;

• carbonato de calcio: 38 %;

• betún industrial 180/200: 54 %;

Peso de la membrana de 4 mm de espesor: 5, 2 Kg/m2.

• flexión en frío (EN1109) : -10 ºC;

• penetración a 25 ºC (EN 1426) : 18 dmm;

• penetración a 60 ºC (EN 1426) : 85 dmm;

• punto de ablandamiento (EN1427) : 120 ºC;

• viscosidad a 180 ºC con viscosímetro Brookfield DV-E, husillo RV07, 100 rpm: 9.300 mPas. Características de rendimiento típicas de la membrana:

• resistencia al flujo a alta temperatura (EN 1110) : 110 ºC;

• estanqueidad al agua (EN 1928-B) : 100 kPa. Clase -15 ºC Composición de la formulación, expresada en % en peso:

• mezcla de polietileno de baja densidad y copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno: 6 %;

• carbonato de calcio: 35 %;

• betún industrial 180/200: 59 %. Peso de la membrana de 4 mm de espesor: 5, 1 Kg/m2. Peso del rollo de 10 m2 de membrana: 51 Kg. Características mecánicas del compuesto:

• flexión en frío (EN1109) : -15 ºC;

• penetración a 25 ºC (EN 1426) : 26 dmm;

• penetración... [Seguir leyendo]

1. Membranas impermeabilizantes que consisten en un material de refuerzo impregnado con una formulación bituminosa que comprende betún industrial, una carga mineral, un polímero termoplástico o una mezcla de polímeros termoplásticos, caracterizadas porque la carga mineral consiste en silicato de aluminio en forma de cenoesferas con una densidad de entre 0, 6 y 0, 85 g/cm3 y un tamaño de entre 5 y 300 μm, preferentemente, de entre 5 y 106 μm.

2. Membranas impermeabilizantes según lo reivindicado en la reivindicación 1, en las que el polímero termoplástico se selecciona entre polietileno de baja densidad, polietileno de alta densidad, polipropileno isotáctico, copolímero de etileno/propileno, terpolímero de etileno/propileno/butano, polipropileno atáctico y copolímero de bloques de estireno-butadieno-estireno.

3. Membranas impermeabilizantes según lo reivindicado en la reivindicación 1 ó 2, en las que el betún industrial está presente en cantidades de entre el 75 % y el 85 % en peso.

4. Membranas impermeabilizantes según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en las que el polímero o los polímeros termoplásticos están presentes en cantidades de entre el 10 % y el 18 %.

5. Membranas impermeabilizantes según lo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en las que la carga mineral está presente en cantidades de entre el 2 % y el 10 % en peso y, preferentemente, en cantidades de entre el 3 % y el 6 % en peso.

6. Membranas impermeabilizantes según lo reivindicado en una o más de las reivindicaciones 1-5, caracterizadas por una densidad relativa inferior a 1 g/cm3.

7. Procedimiento para la preparación de membranas impermeabilizantes pertenecientes a diferentes clases definidas por los valores de flexión en frío, medidos según la norma EN 1109, en el intervalo de 0-25 ºC, que comprende la impregnación de un material de refuerzo con una formulación que comprende betún industrial, una carga mineral que consiste en silicato de aluminio en forma de cenoesferas con una densidad de entre 0, 6 y 0, 85 g/cm3 y un tamaño de entre 5 y 300 !m, preferentemente, entre 5 y 106 !m, y un polímero termoplástico o una mezcla de polímeros termoplásticos.

8. Procedimiento según lo reivindicado en la reivindicación 7, en el que el material de refuerzo es un poliéster no tejido.

9. Membranas impermeabilizantes que se pueden obtener mediante el procedimiento reivindicado en la reivindicación 8.