Material en espuma elástico retardante de la llama.

Material elastomérico que contiene entre un 50 y un 100 por ciento en peso de policloropreno con respecto al contenido total de polímero y más de un 25 por ciento en peso de cloroparafina con respecto al contenido total de polímero,

donde el material está vulcanizado y expandido y contiene materiales de carga y aditivos.

Material en espuma elástico retardante de la llama La presente invención se refiere a un material elastomérico expansible y

reticulable con mejores propiedades como retardante de la llama y baja generación de humo, así como al proceso para producir dicho material y a su utilización.

El retardo de la llama y las cuestiones asociadas juegan un papel importante en el campo del desarrollo de elastómeros. Se han hecho muchos esfuerzos para 10 seleccionar y producir bases de caucho retardantes de la llama, con ejemplos destacados tales como PVC o cloropreno (CR) . Éste último ha sido utilizado con frecuencia como adhesivo retardante (por ejemplo JP 11346416) , como revestimiento (por ejemplo DE 2453238) o como impregnación para el mismo fin (por ejemplo JP 62167334) . Conseguir espumas elastoméricas retardantes de la 15 llama o como mínimo menos inflamables constituye un desafío extraordinario, ya que el aire de las células de la espuma y las paredes delgadas de las células aceleran la propagación de la llama. Aquí también se ha utilizado el cloropreno para reducir la inflamabilidad, como la impregnación de espumas existentes (por ejemplo GB 977929) o látex de CR espumados, emulsiones y similares (por 20 ejemplo JP 61272248, JP 10060151, considerándose este último también adecuado para el aislamiento térmico) . Sin embargo, estos métodos conducirán a materiales no flexibles y/o compuestos mecánicamente débiles. Los cauchos puros espumados con mejores propiedades mecánicas y generales de CR son bastante raros; en algunos casos, el CR (entre otros polímeros y materiales de 25 carga) se utiliza únicamente como base de caucho masiva y la espuma sólo se forma en contacto con llama (denominados intumescencias, como en los documentos DE 4135678, UA 61419, UA 78131) . Por ejemplo, el documento EP 1469059 A2 describe un material espumado flexible que se expande con el fuego y que se basa en estireno-butadieno, alcohol polivinílico, poliuretano o neopreno y 30 contiene una combinación de un compuesto de ácido fosfórico, un polialcohol y una poliamida como componentes intumescentes. Esto también es aplicable por ejemplo al documento US 5719199A, que describe un sistema de intumescencia consistente en grafito expansible (denominado "grafito hinchable") y un segundo agente de soplado. En otros casos, la producción de la espuma es muy 35 complicada y costosa, ya que se lleva a cabo por polimerización (JP 6041341, sin embargo, las propiedades ignífugas ni siquiera se mencionan) o utilizando tanto una formulación complicada como un método de expansión (JP 60186543 y JP 60186544; basados en sustancias químicas críticas, como isocianato) . Además, el documento US 521.764 se refiere a una composición de tipo caucho que comprende una mezcla de neopreno resistente al fuego que incorpora uno o más 5 cuerpos altamente clorados, no siendo el material expandido. El documento US

3.565.748 describe una estructura de cubierta multicapa donde una estructura de cubierta intermedia incluye un elastómero que contiene un poliepóxido, un cloropreno, un plastificante y un endurecedor, no estando la estructura de cubierta intermedia vulcanizada ni expandida. El documento US 4.632.865 da a conocer 10 un material de aislamiento, destinado al uso en dispositivos de protección contra el calor, que incluye una sal inorgánica y un aglutinante seleccionado de entre el grupo consistente en caucho natural, caucho de neopreno, resina de poliéster, resina epoxi, resina fenólica y resina hidráulica, y donde el aglutinante no está vulcanizado ni expandido. El documento DE 3410889 A1 se refiere a una 15 composición de caucho que comprende 100 phr de caucho de clorobutadieno y 35 phr de cloroparafina, no estando esta composición de caucho vulcanizada ni expandida. Hornsby P.R. y Mitchel P.A. dan a conocer una composición que comprende 100 phr de policloropreno y de 20 a 50 phr de parafina clorada, no estando esta composición expandida (Hornsby P.R. y Mitchell P.A.: "Flame 20 retardance and smoke suppression of polychloroprene containing inorganic tin compounds", Polymer Degradation and Stability, Barking, GB, vol. 32, nº 3, 1 de enero de 1991, páginas 299-312) . El documento US 2.894.926 se refiere a una composición elastomérica sintética que comprende 100 partes en peso de neopreno y de 30 a 50 partes en peso de cera de parafina clorada, no estando esta composición elastomérica sintética expandida.

De la literatura de patentes indicada es sabido que se pueden utilizar formulaciones que contienen cloropreno para mejorar las propiedades de resistencia a la llama, pero estas formulaciones generan altos niveles de humo, lo que se considera como la mayor amenaza para los humanos en caso de incendio.

Con respecto a los materiales de aislamiento retardantes de la llama, en especial compuestos de aislamiento térmico, se han hecho incluso menos trabajos: el documento JP 10077478 menciona un compuesto (donde el CR es un posible ingrediente) que proporcionará un efecto aislante contra la propagación de la llama durante un incendio mediante la formación de vapor de agua, mientras que el documento JP 1182030 menciona un CR espumado para trajes de buzo, donde las propiedades de aislamiento se logran mediante materiales de carga poco conductores. Sin embargo, ninguna de las tecnologías del estado actual de la técnica arriba mencionadas permiten obtener un material espumado flexible retardante de la llama adecuado para fines de aislamiento y protección/amortiguación tanto industriales como generales (por ejemplo en la construcción) , en especial en relación con el hecho de que se requieren 5 propiedades retardantes y protectoras que son cada vez más rigurosas en todos los sectores públicos: han surgido nuevos retos, como la armonización de las normas europeas relacionadas con el aislamiento de edificios y construcciones (EN 13823, "Euroclasses") ; estas normas no sólo requieren propiedades ignífugas generales, sino que incluyen unas condiciones de ensayo rigurosas ("prueba de ángulo redondeado SBI") y añaden obstáculos adicionales para el cumplimiento de la norma introduciendo parámetros tales como generación de llama y humo y densidad del humo.

Así, uno objeto principal de la presente invención es proporcionar un material de caucho espumado que no presente las deficiencias arriba mencionadas, sino que permita una fabricación y manipulación fácil, es decir económica, y ecológica, que demuestre excelentes propiedades de aislamiento y cumpla las nuevas regulaciones en los campos de aplicación respectivos gracias a un alto nivel de retardo de la llama inherente, baja propagación de la llama y bajos niveles de densidad del humo.

Sorprendentemente se ha comprobado que es posible preparar un material espumado elastomérico versátil que no tenga las desventajas arriba mencionadas directamente a partir de caucho de cloropreno en un número limitado de pasos, mediante su composición con cloroparafina y diferentes tipos y niveles de materiales de carga y aditivos, y por expansión y reticulación.

El material reivindicado contiene un compuesto (A) , que es un caucho de cloropreno (policloropreno, CR) y que puede estar presente en la formulación en un nivel mínimo del 50 por ciento en peso con respecto al contenido total de polímero.

El caucho de policloropreno se puede elegir de entre el grupo consistente en los tipos modificados con azufre, xantogeno o mercaptano, siendo especialmente preferentes los tipos modificados con mercaptano. El policloropreno puede ser utilizado con viscosidades Mooney (ML1+4 a 100ºC) de 25 a 125 unidades Mooney, de forma especialmente preferente de 35 a 45 unidades Mooney.

El material reivindicado contiene además un compuesto (B) , que es cloroparafina 35 (parafina clorada) de todas las longitudes de cadena posibles y con un peso molecular en un nivel superior al 25% en peso, calculado en base a un 100% en peso del contenido total de polímero. Una longitud de cadena preferente es C8-C50. Son especialmente preferentes longitudes de cadena C17-C27. La cloroparafina puede mostrar niveles de cloro del 10 al 80%, preferentemente del

al 72%.

El material reivindicado incluye uno o más materiales de carga (C) , que se pueden seleccionar de entre materiales de carga tanto activos como inactivos, como óxidos metálicos y no metálicos, negro de carbón, hidróxidos metálicos, sílice, carbonatos, etc., y mezclas de los mismos. Son especialmente preferentes los materiales de carga del tipo hidróxido metálico, carbonato metálico y óxido metálico. El o los materiales de carga (C) pueden estar incluidos en una cantidad del 50-800% en peso, preferentemente del 100-500% en peso, de forma especialmente preferente del 200-400% en peso, calculado en base al 100% en peso del... [Seguir leyendo]

1. Material elastomérico que contiene entre un 50 y un 100 por ciento en peso de policloropreno con respecto al contenido total de polímero y más de un 25 por ciento en peso de cloroparafina con respecto al contenido total de polímero, donde el material está vulcanizado y expandido y contiene materiales de carga y aditivos.

2. Material según la reivindicación 1, caracterizado porque el policloropreno está mezclado con hasta un 50 por ciento en peso, con respecto al peso del policloropreno, de uno o más materiales elastoméricos o termoplásticos adicionales.

3. Material según una de las reivindicaciones 1-2, caracterizado porque está expandido para formar una espuma de células principalmente cerradas.

4. Material según una de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque está expandido a una densidad final inferior a 200 kg/m3.

5. Proceso para producir el material según las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque comprende un proceso de mezcla en un solo paso y un proceso de conformación en un solo paso.

6. Utilización de un material según una de las reivindicaciones 1-4 con fines de protección.

7. Utilización de un material según la reivindicación 6 para aplicaciones que requieren protección contra la temperatura y/o el ruido.

8. Utilización de un material según una de las reivindicaciones 1-4 para el aislamiento térmico y/o acústico y/o para amortiguar vibraciones.

9. Utilización de un material según la reivindicación 8 para el aislamiento

térmico dentro y fuera de estructuras, depósitos, recipientes y tuberías, tales como paredes, tanques, tubos y conductos.