Aislamiento polimérico celular ignífugo.

Material que comprende al menos una capa interior (A) de una mezcla polimérica expandida y al menos una capa exterior (B) que incluye al menos un 20 por ciento en peso de un polímero orgánico clorado y al menos un 5 por ciento en peso,

preferentemente al menos un 10 por ciento en peso, de un material fibroso, estando expandida la mezcla polimérica formando una espuma, con un contenido en células cerradas de al menos un 80% y una densidad inferior a 80 kg/m3, preferentemente inferior a 55 kg/m3, de forma especialmente preferente inferior a 45 kg/m3, de acuerdo con ISO 845.

Aislamiento polimérico celular ignífugo.

La presente invención se refiere a un material compuesto orgánico para el aislamiento térmico y/o acústico que comprende un polímero expandido ignífugo por una capa retardante de la llama de alta resistencia, al proceso para producir dicho material compuesto y a la utilización del mismo.

Los materiales elastoméricos o de baja densidad termoplásticos flexibles se vienen utilizando hace tiempo para el aislamiento en forma de materiales expandidos (véanse, por ejemplo, las marcas Armaflex®, Tubolit®, K-Flex® etc.) . Sin embargo, debido a que tales materiales son de naturaleza orgánica y al hecho de que el material celular es más sensible a la ignición que los compuestos poliméricos macizos, los correspondientes polímeros expandidos tienden a ser altamente inflamables. Se han hecho numerosos intentos de mejorar las propiedades retardantes de llama de las espumas poliméricas orgánicas, por ejemplo cargando el compuesto con retardantes de la llama (flame retardant -FR) internos, como es usual en la industria del caucho y los plásticos, y/o aplicando capas protectoras retardantes de la llama (como en el documento US 6066580) , o mayoritariamente con láminas metálicas (por ejemplo en el documento GB 1454493) , así como también con fibras (por ejemplo EP 2116753) . Sin embargo, todas las soluciones de materiales compuestos con láminas, fibras o similares hacen que la espuma se vuelva rígida y, por consiguiente, dificultan la producción y el uso de la espuma de aislamiento flexible (FEF) real. Además, las soluciones de láminas son bastante sensibles a impactos puntuales. Por otro lado, la carga de las espumas poliméricas con materiales retardantes de la llama tiene muchas restricciones: los retardantes no sólo son caros, sino también pueden tener un impacto negativo en el procesamiento, la expansión y las propiedades finales de los polímeros espumados.

Así, uno de los principales objetos de la presente invención es proporcionar un sistema de aislamiento ignífugo que sea versátil, fiable, económico y fácil de aplicar tanto sobre polímeros elastoméricos como sobre polímeros termoplásticos, y que mantenga la flexibilidad del polímero orgánico expandido pero también mantenga muy buena resistencia e integridad estructural de la superficie.

Sorprendentemente se ha comprobado que se puede conseguir un material de aislamiento versátil contra el fuego que no presenta las desventajas arriba mencionadas mediante la aplicación de una capa clorada, por ello retardante de la llama, reforzada y flexible sobre el polímero expandido, estando basada dicha capa en una matriz de polímero halogenado a la que opcionalmente se añaden otros aditivos.

En las figuras, que forman parte de esta especificación,

Fig. 1: dibujo esquemático del material compuesto aislante térmico y/o acústico reivindicado;

Fig. 2: dibujo esquemático de posibles sellados solapados de configuraciones planas o tubulares del material reivindicado para formar instalaciones de aislamiento herméticamente selladas.

El material reivindicado comprende al menos una capa (A) , véase la Fig. 1, que incluye una mezcla polimérica expandida que puede ser un elastómero o un elastómero termoplástico (por ejemplo basado en los polímeros ACM/AEM, AU/EU, BR, BIIR, CIIR, CM/CR, CSM/CSR, (G) (E) CO, EPM/EPDM, EVM, FKM/F (E) PM, GPO, IR, IIR, (V) MQ, (H) NBR, NR, SBR, T, etc.) , o materiales termoplásticos (por ejemplo poliolefinas, poliésteres tales como tereftalatos de polialquilideno, poliamidas, poliimidas, poliaramidas, poliéteres, etc. tales como POM, PEEK, poliestirenos, poliuretanos, poliisocianuratos, acetato de celulosa y otros biopolímeros, etc.) o materiales termoendurecibles (por ejemplo fenol formaldehído, melamina, poliéster o resinas epoxi, etc.) o cualquier combinación de éstos. La mezcla polimérica expandida puede comprender un sistema reticulante, como peróxidos, agentes de hidrosililación, activadores de radiación (para endurecimiento por radiación o por UV) , compuestos sulfurosos, materiales bisfenólicos, óxidos metálicos, etc.

La mezcla polimérica expandida comprende además al menos un agente de expansión seleccionado de entre las clases de agentes de expansión química (por ejemplo agentes que liberan dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno o agua) y/o agentes de expansión física (por ejemplo disolventes, CO2, N2, otros gases) . La mezcla polimérica se expande dando una espuma de células en su mayor parte cerradas, siendo el contenido en células cerradas de al menos el 80% y hasta una densidad inferior a 80 kg/m3, preferentemente inferior a 55 kg/m3, de forma especialmente preferente inferior a 45 kg/m3, de acuerdo con ISO 845, con el fin de disminuir la conductividad térmica a menos de 0, 075 W/mK a 0ºC, preferentemente menos de 0, 040 W/mK a 0ºC, de acuerdo con EN 12667. La mezcla polimérica puede comprender además uno o más materiales de carga seleccionados de entre las clases de óxidos o hidróxidos metálicos o semimetálicos, negros de carbón, carbonatos y sulfatos.

La mezcla polimérica puede comprender además un sistema estabilizante térmico y/o de reversión. Los estabilizadores se pueden seleccionar de entre las clases de negros de carbón, óxidos metálicos (por ejemplo óxido de hierro) e hidróxidos metálicos (por ejemplo hidróxido de magnesio) , complejos orgánicos metálicos, barredores de radicales (por ejemplo derivados de tocoferol) , silicatos complejos (por ejemplo perlita, vermiculita) y combinaciones de los mismos. La mezcla polimérica puede comprender además cualquier otro tipo de material de carga o aditivo, por ejemplo otros elastómeros, elastómeros termoplásticos y/o mezclas poliméricas basadas en materiales termoplásticos y/o termoendurecibles, o combinaciones de los mismos, o como material reciclado otros materiales basados en polímeros reciclados, fibras, etc.

La mezcla polimérica puede comprender otros aditivos tales como materiales retardantes de llama, biocidas, plastificantes, estabilizantes (por ejemplo frente a UV, ozono, reversión, etc.) , colorantes, etc., de cualquier tipo y en cualquier proporción, incluyendo aditivos para mejorar su producción, aplicación, aspecto y propiedades de rendimiento, tales como inhibidores, retardantes, aceleradores, etc.; y/o aditivos para adaptarla a las necesidades de aplicación, como aditivos formadores de residuos carbonosos y/o aditivos intumescentes, como grafito de expansión, para volver el material autointumescente en caso de incendio con el fin de cerrar y proteger por ejemplo penetraciones en paredes y mamparos; y/o sustancias que conducen a un efecto de autoceramificación en tuberías, penetraciones de pared, etc. en caso de incendio, como compuestos de boro, compuestos que contienen silicio, etc.; y/o promotores de adhesión interna para asegurar las propiedades autoadhesivas en aplicaciones de coextrusión y colaminación, como ésteres de silicato, silanos funcionales, polioles, etc.

La capa (A) puede mostrar estructuras superficiales en una o en ambas caras con fines de desacoplamiento acústico y/o térmico y con el fin de aumentar la superficie para su adhesión a otras capas a aplicar. La estructura puede tener cualquier forma, por ejemplo triangular, sinusoidal, rectangular, trapezoidal, (semi) circular, (semi) poligonal (por ejemplo alveolar) , etc., y cualquier combinación de las mismas. La estructura de cualquier configuración se puede aplicar de forma bidimensional, por ejemplo como crestas o tubos, o de forma tridimensional, por ejemplo como botones, y cualquier combinación de las mismas; la estructura se puede aplicar longitudinalmente o transversalmente o en cualquier combinación de estas aplicaciones. Esto se puede lograr mediante extrusión, estampación, embutición profunda, moldeo, mediante aplicación de la estructura directamente o mediante su aplicación sobre un soporte (capa) , en estado frío, templado o caliente, o mediante cualquier combinación de los métodos aplicables.

El material reivindicado comprende además al menos una capa exterior (B) , véase la Fig. 1, que incluye al menos un 20 por ciento en peso de un polímero orgánico clorado. El polímero clorado es preferentemente PVC o CPE (polietileno clorado) , siendo especialmente preferente el CPE debido a sus propiedades ventajosas para la producción de materiales compuestos. El alto contenido en halógeno de la capa (B) conducirá a un enfriamiento de la llama en caso de incendio debido a la evaporación y a la detención de reacciones radicalarias que tienen lugar en el fuego debido a recombinación.

La mezcla polimérica orgánica puede comprender materiales de carga para aumentar su resistencia mecánica, tales como óxidos... [Seguir leyendo]

1. Material que comprende al menos una capa interior (A) de una mezcla polimérica expandida y al menos una capa exterior (B) que incluye al menos un 20 por ciento en peso de un polímero orgánico clorado y al menos un 5 por ciento en peso, preferentemente al menos un 10 por ciento en peso, de un material fibroso, estando expandida la mezcla polimérica formando una espuma, con un contenido en células cerradas de al menos un 80% y una densidad inferior a 80 kg/m3, preferentemente inferior a 55 kg/m3, de forma especialmente preferente inferior a 45 kg/m3, de acuerdo con ISO 845.

2. Material según la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una conductividad térmica inferior a 0, 075 W/mK a 0ºC, preferentemente inferior a 0, 040 W/mK a 0ºC, de acuerdo con EN 12667.

3. Material según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque muestra una propiedad barrera frente a la difusión de vapor de agua de al menos µ 2000, preferentemente al menos µ 5000, de forma especialmente preferente al menos µ 8000, de acuerdo con EN 12086.

4. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el polímero orgánico clorado es polietileno clorado (CPE) y/o cloruro de polivinilo (PVC) , preferentemente CPE.

5. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el material fibroso comprende fibras orgánicas.

6. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la capa exterior (B) está cargada con materiales retardantes de llama, sustancias intumescentes, sustancias formadoras de residuos carbonosos, o cualquier combinación de los mismos, y/o experimenta una autoceramificación en caso de incendio.

7. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque la capa exterior (B) contiene menos de un 80 por ciento en peso de material inorgánico.

8. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque la capa (B) está expandida formando una espuma o esponja.

9. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque la capa (B) se aplica a (A) y tiene uno o más solapamientos que se pueden sellarse mediante adhesivos, aplicación de calor, UV o cualquier combinación de estos métodos, para obtener un sellado hermético de costuras entre partes hechas del material reivindicado, aplicándose el solapamiento en los materiales con forma tubular para sellar la costura longitudinal de un tubo opcionalmente cortado y/o la costura transversal (unión tope) entre dos tubos.

10. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado porque están aplicadas capas adicionales (C) entre las capas interior y exterior y/o sobre la capa exterior.

11. Material según la reivindicación 10, caracterizado porque la capa adicional (C) es una capa fibrosa aplicada por debajo de la capa (B) y/o por encima de la misma.

12. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque las capas están unidas con un adhesivo que preferiblemente es ignífugo y/o son por sí mismas autoadhesivas y/o están unidas por fusión

o soldadura por UHF.

13. Material según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque presenta estructuras superficiales aplicadas sobre la cara interior y/o la cara exterior de cualquier capa.

14. Proceso para producir el material según cualquiera de las reivindicaciones 1-13 en un proceso continuo.

15. Proceso para producir el material según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque las capas (A) y (B) se producen en un proceso de coextrusión o colaminación.

16. Proceso para producir el material según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizado porque las capas (B) y (C) se aplican sobre la capa (A) en forma de un material compuesto prefabricado.

17. Utilización de un material según cualquiera de las reivindicaciones 1-13 para el aislamiento térmico, acústico, el aislamiento de amortiguación acústica, el aislamiento de amortiguación de vibraciones, el aislamiento protector contra el fuego o cualquier combinación de éstos, en aplicaciones en interiores y en exteriores.

Figura 1

Figura 2