Laminado de refuerzo y protección contra la llama para polímeros celulares.

Sistema de múltiples capas que comprende un polímero expandido como capa de sustrato (C) cubierto,

como mínimo, con una capa protectora interna (B) que comprende una lámina metálica no perforada, y, como mínimo, con una capa protectora externa (A) que comprende, como mínimo, una gasa metálica.

Laminado de refuerzo y protección contra la llama para polímeros celulares

La presente invención se refiere a un sistema de múltiples capas destinado a reforzar, proteger contra el fuego y suprimir los humos de polímeros orgánicos celulares, que conduce a una resistencia mejorada junto con propiedades retardantes del fuego y una generación baja de humos, refiriéndose también al proceso para la fabricación de dicho sistema de múltiples capas, a la aplicación de dicho sistema de múltiples capas sobre polímeros orgánicos expandidos y a la utilización de dicho sistema de múltiples capas y materiales compuestos resultantes.

Las estructuras pollmérlcas orgánicas celulares o expandidas son importantes para muchos campos de aplicación, tales como el aislamiento térmico y acústico, la amortiguación de vibraciones, la construcción con peso ligero, etc. (véanse, por ejemplo, las marcas de Armaflex®, K-Fle>c). Sin embargo, como dichos materiales son de naturaleza orgánica y los polímeros celulares son, además, más sensibles a la ignición que los polímeros macizos, dichos polímeros expandidos tienden a ser desde inflamables hasta muy inflamables. Por otro lado, dichos polímeros celulares que no contienen retardantes de la llama a veces sólo crean niveles bajos de humos, debido a su combustión "limpia" y completa. En cambio, la utilización de retardantes de la llama para polímeros celulares (por ejemplo, retardantes de la llama halogenados, tales como decabromodifeniletano, parafina clorada, etc.) muestra un nivel elevado de creación de humos y de densidad de humos, lo cual se convirtió en un tema de discusión durante los últimos años.

Adicionalmente, la carga de compuestos pollméricos con retardante de la llama y/o cargas diluyentes, aditivos, etc. sólo tiene un efecto retardante, pero no un efecto preventivo y tendrá un impacto en la expansión o el espumado de los polímeros (por ejemplo, en nucleaclón, densidad), así como otras propiedades finales previstas para la aplicación, por ejemplo, la conductividad térmica, el bloqueo de la transmisión del vapor de agua o propiedades mecánicas, tales como resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura, etc.

En consecuencia, el polímero orgánico seguirá quemando en caso de incendio y/o la formación de llama (en los que las temperaturas alcanzan fácilmente varios cientos de grados de manera permanente), sin importar cuántos agentes retardantes de la llama se habían aplicado, y la situación empeorará aún más cuando se hace referencia a una espuma orgánica en la que el oxígeno para acelerar la combustión está presente de manera permanente en las células, las paredes celulares son delgadas y exponen un área superficial elevada y, por lo tanto, son fáciles de atacar y de descomponer.

Se han realizado numerosos intentos para mejorar el retardo del fuego de espumas de polímeros orgánicos, tales como la utilización de una lámina de aluminio entre la espuma y una malla fabricada de hilos que no son inflamables (tal como en el documento US 4.073.998). En la presente invención, la capa más externa es una gasa metálica que es conductora térmica. En caso de incendio, el calor se puede dispersar, mejorando, de este modo, de manera especial a largo plazo, la resistencia al fuego.

El documento DE 10 2005 058381 A1 se refiere a un asiento para vehículos utilizados para el transporte público local con un núcleo de espuma polimérica, una capa interna fibrosa no tejida protectora y bloqueadora del fuego, y una capa externa protectora que comprende una gasa metálica. El documento CH 650196 A5 se refiere a un material de recubrimiento de paredes que comprende una espuma trasera, una lámina de aluminio perforada y una capa más externa retardante de la llama. El documento US 4874648A se refiere a una espuma que por sí misma es resistente a la llama, y una lámina frontal, en la que la lámina frontal está aplicada con los propósitos de protección mecánica y propiedades de manipulación, y en la que se puede utilizar cualquier material adecuado.

En otra invención (documento US 4.279.958), un panel de material compuesto comprende, como mínimo, una capa celular, una capa orgánica como la capa más externa y una capa inorgánica entre las mismas. En cambio, en la presente invención, la capa más externa es una gasa metálica inorgánica. Una invención adicional (documento WO90/14944) reivindica un laminado de barrera térmica que comprende dos capas de aislamiento con una capa de metal entre las mismas. De manera opcional, el laminado comprende una segunda lámina metálica como la capa más externa actuando como barrera térmica. La diferencia con la presente invención es que dos materiales de aislamiento son las capas más externas o una capa de aislamiento y una lámina metálica son las capas más externas. En caso de incendio, la capa de aislamiento o la lámina metálica serán atacadas directamente. De este modo, la lámina metálica se romperá, ya sea únicamente por calor y/o mediante la presión de desarrollo y avance de los productos de descomposición del compuesto orgánico, conduciendo a la formación de llama que da lugar a una peor resistencia al fuego. Por el contrario, en la presente invención, la capa más externa es inflamable, lo cual conduce a la ventaja de que el panel de aislamiento tiene excelentes propiedades de protección contra el fuego a largo plazo. Otra ventaja de la presente invención es la propiedad de refuerzo de la gasa metálica. También es particularmente ventajoso que el sistema de múltiples capas reivindicado protege el material celular de la separación por goteo o desprendimiento de partes del sistema de múltiples capas en caso de incendio.

Un objetivo principal de la presente invención es dar a conocer un sistema de múltiples capas con protección contra el fuego, de refuerzo y estabilización, que es versátil, fiable, económico y fácil de aplicar. El laminado de dicho

sistema de múltiples capas cumple las regulaciones actuales en los campos de aplicación respectivos mediante la dispersión de llama y su calor hasta un grado máximo posible antes de que pueda alcanzar o transferirse al sustrato celular, suprimiendo la formación de humos y la estabilización del polímero celular para evitar el goteo, curvado y desprendimiento de partes del polímero celular.

De manera sorprendente, se ha descubierto que se puede conseguir dicho sistema de múltiples capas versátil que no muestra las desventajas mencionadas anteriormente cuando se utiliza un metal expandido, una gasa metálica, es decir, un tejido metálico, una malla metálica, un material no tejido metálico, una tela metálica, etc. (en lo sucesivo referidos como gasa metálica) con una capa de lámina metálica por debajo, todas con propiedades adecuadas para la propagación de la llama, la dispersión del calor y el refuerzo, así como protección. "Fibra", en el contexto de la presente invención, significa fibras, astillas y virutas con una proporción de longitud con respecto a anchura, como mínimo, de 10:1.

La información sobre el tamaño de las mallas y la abertura del género no siempre está relacionada con un material no tejido u otros materiales, en los que la especificación es imposible.

Breve descripción de los dibujos:

La figura 1 es un dibujo esquemático de una posible configuración del sistema de múltiples capas reivindicado;

la figura 2 es un dibujo esquemático de una capa de aislamiento adicional generada por la presión de gas de los gases combustibles.

El sistema de múltiples capas reivindicado comprende, como mínimo, una capa -A- de gasa metálica. La capa se encuentra sobre la superficie externa de la capa de protección interna -B-, véase la figura 1. También se pueden aplicar capas adicionales -A- como capa protectora más externa sobre todas las superficies del sustrato que presentan la posibilidad de exposición al fuego.

El tamaño promedio de la malla o la abertura promedio del género de la capa -A- sería de 0,01 a 3,00 mm, de manera preferente, de 0,04 a 2,00 mm, de manera especialmente preferente, de 0,10 a 1,00 mm, el grosor del alambre (diámetro del alambre) es de 0,01 a 3,00 mm, de manera preferente, de 0,05 a 1,00 mm, de manera especialmente preferente, de 0,10 a 0,50 mm. La abertura de la malla, en el contexto de la presente invención, significa el espacio entre hilos de urdimbre o hilos de trama adyacentes. Cada área superficial de la abertura de la malla es de 0,001 a 10.000 mm2, de manera preferente, de 0,005 a 6.000 mm2, de manera especialmente preferente, de 0,010 a 4.000 mm2. Estas aberturas de malla entre los alambres de la gasa metálica aseguran conseguir las propiedades de protección a la llama requeridas (B s1 dO y/o... [Seguir leyendo]

1. Sistema de múltiples capas que comprende un polímero expandido como capa de sustrato (C) cubierto, como mínimo, con una capa protectora interna (B) que comprende una lámina metálica no perforada, y, como mínimo, con una capa protectora externa (A) que comprende, como mínimo, una gasa metálica.

2. Sistema de múltiples capas, según la reivindicación 1, en el que el área superficial de la abertura de la malla de la capa (A) de gasa metálica es de 0,001 a 10.000 mm2, de manera preferente, de 0,005 a 6.000 mm2, de manera especialmente preferente, de 0,010 a 4.000 mm2, respectivamente, y en el que el diámetro del alambre de la capa (A) es de 0,01 a 3,00 mm, de manera preferente, de 0,05 a 1,00 mm, de manera especialmente preferente, de 0,10

a 0,50 mm.

3. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que la capa (A) comprende aluminio, acero, hierro, cobre, estaño, zinc, latón, plomo o níquel, o cualquier combinación de los mismos, de manera preferente acero o hierro.

4. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la capa (A) se trata en la superficie para evitar daños o corrosión de la gasa metálica, de manera preferente mediante la utilización de un barniz contra la corrosión, estaño, zinc, recubrimiento de fosfato y/o polímero.

5. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que la capa (B) es una lámina metálica que comprende aluminio, acero, hierro, cobre, estaño, zinc o níquel, de manera preferente, aluminio, y en el que el grosor de la lámina metálica es de 1-400 mieras, de manera preferente, de 2 a 100 mieras, de manera especialmente preferente, de 2-50 mieras.

6. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el q^ue la capa de sustrato (C) presenta una densidad inferior a 200 kg/m3, de manera preferente, inferior a 150 kg/m , de manera especialmente preferente, inferior a 100 kg/m3, según la norma ISO 845.

7. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que la capa de sustrato (C) presenta una conductividad térmica inferior a 0,080 W/m*K a una temperatura de 0°C, de manera preferente, inferior a 0,040 W/m*K a una temperatura de 0°C, según las normas EN ISO 12667/EN ISO 8497.

8. Sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que se aplican capas adicionales como refuerzo y/o decoración.

9. Proceso para la fabricación de un sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-8 en un proceso continuo, de manera preferente, en un proceso de dos etapas de extrusión y laminación.

10. Utilización de un sistema de múltiples capas, según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, para el aislamiento térmico, el aislamiento acústico, el aislamiento por amortiguación acústica, el aislamiento por amortiguación de las vibraciones, el aislamiento para protección contra el fuego y/o aislamiento para la protección contra humos.