Panel de material compuesto no combustible y procedimiento de fabricación.

Un panel de material compuesto, que comprende dos capas externas y un núcleo,

consistiendo el núcleo en una mezcla de materiales individuales que incluye:

- de 50 a 65 % en peso de un primer tipo de hidróxido de magnesio, siendo el primer tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 0,3 a 1,0 mm;

- de 15 a 25 % en peso de cargas ligeras;

- de 10 a 20 % en peso de un segundo tipo de hidróxido de magnesio, siendo el segundo tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 10 a 100 μm;

- de 5 a 10 % en peso de aglutinantes;

- de 0 a 2 % en peso de un tercer tipo de hidróxido de magnesio, siendo el tercer tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 1 a 10 μm;

- de 0 a 2 % en peso de adherentes;

- hasta un 3 % en peso de aglutinantes inorgánicos; y

- hasta un 1 % en peso de estabilizantes,

en el que la mezcla del núcleo incluye espuma de vidrio como carga ligera, y en el que el segundo tipo de hidróxido de magnesio y el tercer tipo de hidróxido de magnesio tienen tamaños de partícula diferentes que no solapan entre sí.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/064323.

Solicitante: Alcoa Architectural Products SAS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1, Rue du Ballon 68500 Merxheim FRANCIA.

Inventor/es: CORREA,EBERHARD, KOENIG,BERTRAND.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B32B13/04 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 13/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de una sustancia de fraguado hidráulico, p. ej. hormigón, yeso, cemento, u otros materiales que entran en la construcción. › que llevan una de dichas sustancias como único componente o componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
  • B32B13/08 B32B 13/00 […] › de papel o de cartón.
  • B32B15/04 B32B […] › B32B 15/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de metal. › que tienen un metal como único componente o como componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
  • B32B15/08 B32B 15/00 […] › de resina sintética.
  • B32B27/06 B32B […] › B32B 27/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de resina sintética. › como único componente o componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
  • C01F5/14 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C01 QUIMICA INORGANICA.C01F COMPUESTOS DE BERILIO, MAGNESIO, ALUMINIO, CALCIO, ESTRONCIO, BARIO, RADIO, TORIO O COMPUESTOS DE LOS METALES DE LAS TIERRAS RARAS (hidruros metálicos C01B 6/00; sales de oxácidos de halógenos C01B 11/00; peróxidos, sales de los perácidos C01B 15/00; sulfuros o polisulfuros de magnesio, calcio, estroncio o bario C01B 17/42; tiosulfatos, ditionitos, politionatos C01B 17/64; compuestos que contienen selenio o teluro C01B 19/00; compuestos binarios del nitrógeno con metales C01B 21/06; azidas C01B 21/08; amidas metálicas C01B 21/092; nitritos C01B 21/50; fosfuros C01B 25/08; sales de los oxácidos del fósforo C01B 25/16; carburos C01B 31/30; compuestos que contienen silicio C01B 33/00; compuestos que contienen boro C01B 35/00; compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares pero que no tienen propiedades de cambiadores de base C01B 37/00; compuestos que tienen propiedades de tamices moleculares y de cambiadores de base, p. ej. zeolitas cristalinas, C01B 39/00; cianuros C01C 3/08; sales del ácido ciánico C01C 3/14; sales de cianamida C01C 3/16; tiocianatos C01C 3/20; procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; obtención a partir de mezclas, p. ej. a partir de minerales, de compuestos metálicos que son los compuestos intermedios de un proceso metalúrgico para la obtención de un metal libre  C22B; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01F 5/00 Compuestos de magnesio. › Hidróxido de magnesio.
  • C04B14/30 C […] › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 14/00 Empleo de materias inorgánicas como cargas, p. ej. pigmentos, para morteros, hormigón o piedra artificial; Tratamiento de materias inorgánicas especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón o piedra artificial (elementos de armadura para la construcción   E04C 5/00). › Oxidos distintos de la sílice.
  • C04B26/02 C04B […] › C04B 26/00 Composiciones para mortero, hormigón o piedra artificial que contienen solamente ligantes orgánicos. › Compuestos macromoleculares.
  • C08K3/22 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › de metales.
  • C09K21/02 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.C09K 21/00 Sustancias ignífugas. › Sustancias inorgánicas.

PDF original: ES-2535505_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Panel de material compuesto no combustible y procedimiento de fabricación

La presente invención se refiere a un panel de material compuesto de acuerdo con la materia sujeto de la reivindicación independiente 1. En particular, la presente divulgación se refiere a un panel de material compuesto no combustible, que comprende dos capas externas y un núcleo. Además, se describe un procedimiento para fabricar dichos paneles de material compuesto representados.

El documento EP 616 985 A2 se refiere a paneles de materiales compuestos que tienen dos capas externas y un núcleo, presentando dicho núcleo una mezcla que contiene un material de carga y un agente aglutinante, y se refiere también al uso de dichos paneles de materiales compuestos.

El documento US 5 57 894 A se refiere a paneles de materiales compuestos con una elevada capacidad contra la propagación de incendios, teniendo dichos paneles de materiales compuestos dos capas externas y un núcleo que presenta una mezcla del núcleo que contiene hidróxido de aluminio en forma compactada, cargas ligeras, en algunos casos, hidróxido de aluminio de grano fino o astilloso, hidróxido de magnesio a voluntad y agentes aglutinantes basados en polímeros. Los paneles de materiales compuestos son adecuados, por ejemplo, como paneles de fachadas para las construcciones de edificios.

Debido a sus propiedades mecánicas excepcionales, los paneles de materiales compuestos tienen una amplia variedad de aplicaciones tales como la construcción de aeronaves o la arquitectura. En arquitectura, por ejemplo, los paneles de materiales compuestos se usan en paredes externas, toldos para comercios, señalización y techos. Dependiendo de su composición, los paneles de materiales compuestos pueden presentar muchas características ventajosas tales como las de ser resistentes a las inclemencias del tiempo, absorbentes del ruido, contra la propagación de incendios, ligeros y fáciles de cortar, resistentes al impacto y fáciles de mantener. Los paneles de materiales compuestos son conocidos también como elementos de tipo sándwich, ya que consisten habitualmente en una pluralidad de diferentes capas dispuestas sobre la parte superior de la anterior. En muchos casos, los paneles de materiales compuestos presentan al menos tres capas, en particular, una capa de núcleo así como dos capas externas unidas a ambos lados del núcleo.

Ante todo, los paneles de materiales compuestos de aluminio se utilizan en aplicaciones de arquitectura, tales como el revestimiento de edificios modernos. Aunque los paneles de materiales compuestos de aluminio son de peso excesivamente ligero, presentan una elevada durabilidad y son fáciles de procesar. Como consecuencia de su aplicación en hospitales, túneles y estadios, sin embargo, existe una necesidad de paneles de materiales compuestos que sean incombustibles. Este requisito se especifica en la Norma Europea EN 1351-1. Dependiendo de propiedades tales como su tipo comportamiento frente al fuego, generación de humos, gotículas ardientes, etc, los materiales se clasifican en diferentes categorías. Una vista general de las diferentes clases especificadas por la Norma Europea, en comparación con las normas nacionales de Alemania y Francia, se representa en la tabla 1 (en vigor en julio de 21).

Tabla 1: panorama general de la clasificación de inflamabilidad europea, alemana y francesa

Inflamabilidad

Europa (EN-1351)

Alemania (DIN 412)

Francia (NF-P9251)

No inflamable

A1, A2-s1 dO

A1, A2

M

Inflamabilidad baja

A2-s2 dO, B, C

B1

M1, M2

Inflamabilidad moderada

D, E

B2

M3

Inflamabilidad alta

F

B3

M4

Para proporcionar un material que cumpla los criterios de ser no combustible, debe clasificarse como A1 o A2 -s1 dO (s: generación de humos, d: = gotículas ardientes), de acuerdo con la Norma Europea EN-1351. A este respecto, el material del núcleo se somete a diversos ensayos, tales como la medida de su valor calorífico, definido por la Norma ISO 1716. Así, los requisitos para una clasificación de no inflamabilidad, de acuerdo con la Norma Europea, es un calor de combustión que no exceda de 3, MJ/kg. Por el contrario, la norma francesa estipula un calor de combustión no mayor de 2,5 MJ/kg para obtener una clasificación "M" para el producto ensayado.

Los paneles de materiales compuestos conocidos del estado de la técnica comprenden tiras metálicas o no metálicas unidas a ambos lados de la capa del núcleo, usualmente por medio de un adhesivo. Con respecto al comportamiento frente al fuego anteriormente mencionado, estos paneles de materiales compuestos conocidos usan con frecuencia materiales inorgánicos y no inflamables para construir la capa del núcleo. Sin embargo, las capas del núcleo de naturaleza inorgánica son comparativamente pesadas y carecen de flexibilidad, de esta manera, no pueden absorber las deformaciones resultantes de las tensiones mecánicas debidas a expansiones térmicas de las capas de la cubierta. Además, a menudo estos paneles no se pueden procesar tan fácilmente como los paneles de materiales compuestos que presentan una capa orgánica.

Además de dichos paneles de materiales compuestos inorgánicos, existen construcciones conocidas del estado de la técnica que tienen una capa de núcleo que consiste en ingredientes tanto puramente orgánicos como predominantemente orgánicos. Un problema con estos materiales del núcleo es que pueden no cumplirse los requisitos anteriormente mencionados de resistencia a la llama para que se puedan clasificar como no combustibles.

Sobre la base de los problemas reseñados anteriormente, es un objeto de la presente Invención proporcionar un panel de material compuesto no combustible con dos capas externas y un núcleo, que cumpla las normas europea y francesa. Además, es un objetivo proporcionar un material del núcleo que se pueda producir con un elevado rendimiento y un índice de precio barato, presentando una excelente flexibilidad así como un fácil procesamiento.

Con este fin, la invención se refiere a un panel de material compuesto, que comprende dos capas externas y un núcleo. El núcleo consiste en una mezcla de materiales individuales que incluye:

- de 5 a 65 % en peso de hldróxldo de magnesio con un tamaño de partícula promedio de ,3 a 1, mm;

- de 15 a 25 % en peso de cargas ligeras;

- de 1 a 2 % en peso de hldróxldo de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 1 a 1 pm;

- de 5 a 1 % en peso de aglutinantes;

- de a 2 % en peso de hldróxldo de magnesio con tamaño de partícula promedio de 1 a 1 pm;

- de a 2 % en peso de adherentes;

- hasta un 3 % en peso de aglutinantes inorgánicos; y

- hasta un 1 % en peso de estabilizantes.

El material del núcleo representado, de acuerdo con la presente invención, presenta diversas ventajas en comparación con las mezclas conocidas por el estado de la técnica. En particular, la cantidad de Ingredientes orgánicos, tales como los agentes de unión, se reduce lo necesario para permitir un calor de combustión adecuado para alcanzar la no inflamabilidad, proporcionando a la vez suficiente flexibilidad al panel de material compuesto.

Además, la inclusión de hidróxido de magnesio como retardante de la llama en la mezcla del núcleo proporciona una amplia gama de ventajas. Fundamentalmente, el hidróxido de magnesio presenta un efecto endotérmico considerablemente elevado, en comparación con los productos análogos. También, el hidróxido de magnesio, que es un producto natural, es considerablemente más barato que otros retardantes de la llama producidos sintéticamente, lo que abarata y posibilita una producción respetuosa con el medio ambiente de la mezcla. Además, cuando se callenta, el hidróxido de magnesio forma vapor de agua, enfriando la mezcla y extinguiendo un incendio potencial en el panel del material compuesto. En comparación con otros retardantes de la llama, sin embargo, el hldróxldo de magnesio comienza a formar vapor de agua a temperaturas considerablemente mayores. Por este motivo, el material del núcleo de acuerdo con la presente invención retiene su capacidad para formar humedad, dando como resultado propiedades endotérmicas mayores del material del núcleo, Incluso aunque que la producción del núcleo implique etapas procedimentales a temperaturas elevadas. Por tanto, la adición de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un panel de material compuesto, que comprende dos capas externas y un núcleo, consistiendo el núcleo en una mezcla de materiales individuales que incluye:

- de 5 a 65 % en peso de un primer tipo de hidróxido de magnesio, siendo el primer tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de ,3 a 1, mm;

- de 15 a 25 % en peso de cargas ligeras;

- de 1 a 2 % en peso de un segundo tipo de hidróxido de magnesio, siendo el segundo tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 1 a 1 pm;

- de 5 a 1 % en peso de aglutinantes;

- de a 2 % en peso de un tercer tipo de hidróxido de magnesio, siendo el tercer tipo de hidróxido de magnesio un hidróxido de magnesio con un tamaño de partícula promedio de 1 a 1 pm;

- de a 2 % en peso de adherentes;

- hasta un 3 % en peso de aglutinantes inorgánicos; y

- hasta un 1 % en peso de estabilizantes,

en el que la mezcla del núcleo incluye espuma de vidrio como carga ligera, y en el que el segundo tipo de hidróxido de magnesio y el tercer tipo de hidróxido de magnesio tienen tamaños de partícula diferentes que no solapan entre sí.

2. El panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 1,

en el que el núcleo que consiste en una mezcla de materiales individuales incluye:

- de 55 a 6 % en peso del primer tipo de hidróxido de magnesio;

- de 18 a 22 % en peso de cargas ligeras;

- de 13 a 18 % en peso del segundo tipo de hidróxido de magnesio;

- de 6 a 8 % en peso de aglutinantes;

- de a 2 % en peso del tercer tipo de hidróxido de magnesio;

- de a 2 % en peso de adherentes;

- hasta un 3 % en peso de aglutinantes inorgánicos; y

- hasta un 1 % en peso de estabilizantes.

3. El panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,

en el que la mezcla del núcleo incluye polietileno como aglutinante; y/o en el que la mezcla del núcleo incluye silicato de sodio como aglutinante inorgánico.

4. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en el que la mezcla del núcleo incluye además hasta un 15 % en peso de hidróxido de aluminio.

5. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores

en el que la mezcla del núcleo incluye además hasta un 1,5 % en peso de reductores de humos.

6. El panel de material compuesto de acuerdo con la reivindicación 5,

en el que el panel de material compuesto incluye borato de cinc como reductor de humos.

7. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en el que las dos capas externas comprenden una película de un agente de unión sobre su superficie interna, que están conectadas al material del núcleo.

8. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en el que el panel de material compuesto tiene un espesor total entre 2 mm y 8 mm, en particular de 3 mm a 6 mm.

9. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en el que el panel de material compuesto comprende además un revestimiento laminar impreso sobre una superficie externa de al menos una de dos capas externas.

1. El panel de material compuesto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores,

en el que el panel de material compuesto comprende además una capa protectora aplicada sobre la superficie externa de al menos una de las dos capas externas.


 

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